中文摘要：

磁分散电弧是一种新颖的大尺度电弧热等离子体产生方式。采用数值模拟和实验方法研究了磁分散电弧等离子体的流动与传热，包括电极形状、发生器结构参数、外部条件等对磁分散电弧等离子体影响。数值模拟计算中，改进了Lowke阴极模型，编写了相应的Fluent的UDF程序，计算域包含了阴极。研究表明磁分散电弧等离子体具有扩散型阴极弧根和阳极弧根以及分散均匀的大尺度等离子体；扩散型阴极弧根的位置和形状受电极形状、外部参数影响，也反过来影响等离子体位形；数值模拟结果表明，在大尺度磁分散电弧等离子体发生器中，扩散型阴极弧根的电流密度低于10A/mm2、阳极电流密度低于0.2A/mm2，分别低于轴向射流电弧等离子体电极电流密度1个数量级。另一个成果是双温等离子体输运性质的初步研究基于简化Boltzmann方程，利用改进的Chapman-Enskog方法，推导出一组简化的双温等离子体输运性质计算公式和控制方程表达式。基本控制方程和相应计算条件下等离子体输运性质的表达式是完全自洽的。公式包括了附加的温度比梯度项，在LTE条件下可以回复到有关热平衡等离子体数值模拟的控制方程和输运性质计算公式，满足粒子通量守恒。