电弧推力器约束通道内流动特性数值模拟
本文关键词: 电弧推力器 数值模拟 约束通道 等离子体 流动 出处:《中国空间科学技术》2016年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:约束通道对电弧推力器的性能有着重要的影响,文章采用基于局域热力学模型(LTE)的数值模拟方法对中等功率电弧推力器内等离子体流动进行了数值模拟,考察了电流、入口压力、约束通道尺寸及不同推进剂对约束通道内等离子体流动的影响,分析了约束通道内非均匀流动现象,最后对推力器的性能、效率等进行了讨论。计算结果表明,随着电流的增加电弧高温区变粗变长,随着入口压强的增加电弧高温区半径减小而长度增加,随着约束通道半径的减小电弧高温区变得细长,随着约束通道长度的增加高温区的长度增长而半径无明显变化,氢气的高温区明显小于氮气和氩气;约束通道内只有小部分气体通过高温区被电离,大部分气体沿着壁面附近的低温区流动;约束通道内焦耳热约占总焦耳热的60%~80%,主要受约束通道长度影响。
[Abstract]:Has an important influence on channel performance constraints arc of thruster, the local thermodynamic model (LTE) based on the numerical simulation method of plasma arc thruster in medium power flow was numerically simulated. The influences of the current, entrance pressure, constrained channel size and different constraints on the plasma propellant flow in the channel of influence analysis the constraint channel of non-uniform flow phenomenon, finally the performance of the thruster and the efficiency are discussed. The calculation results show that with the increase of the current high temperature of arc zone trichomegaly, along with the increase of radius of arc high-temperature zone inlet pressure decreases with decreasing arc length increases, high temperature region constraint channel radius becomes slender, with constraints the channel length increased the length of radius and high temperature zone growth had no obvious change, high temperature hydrogen is less than nitrogen and argon; channel constraints Only a small part of the gas is ionized through the high temperature zone. Most of the gas flows along the low temperature area near the wall. The Joule heat in the confined channel accounts for about 60%~80% of the total Joule heat, which is mainly influenced by the length of the confined channel.
【作者单位】: 北京控制工程研究所;中国空间技术研究院通信卫星事业部;
【基金】:民用航天项目(混合模式推进系统优化技术)
【分类号】:V439.4
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,本文编号:1539155
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