射频离子推力器热特性仿真分析

发布时间：2021-10-22 16:26

　　为了分析射频离子推力器热特性,建立了射频离子推力器整体热模型,基于二维流体模型,对11cm射频离子推力器开展了放电室等离子体仿真,获得了电子温度、电势分布等关键参数;以等离子体仿真结果和实测束电流为输入,获得了各热源的热通量;通过有限元计算获得了关键部组件的温度分布,与实验结果进行了对比分析。研究结果显示:放电室内电子温度约为3.6eV～3.9eV,等离子体电势最高20V,发热损耗主要来自带电粒子轰击放电室壁面和栅极造成的能量沉积、激发原子的热辐射以及射频线圈自身的发热损耗,温度仿真与实测结果一致性良好,最大误差7%,仿真得到的温度分布可以作为输入参数进一步研究栅极受热形变及对束流的影响。 

【文章来源】：推进技术. 2020,41(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 引言
2 射频离子推力器热模型
    2.1 放电室壁面带电粒子能量沉积
    2.2 屏栅带电粒子能量沉积
    2.3 加速栅带电粒子能量沉积
    2.4 激发原子辐射能量沉积
    2.5 线圈发热损失
3 计算分析及模型验证
    3.1 放电室等离子体计算
        3.1.1 电磁模型
        3.1.2 流体模型
        3.1.3 变压器模型
        3.1.4 边界条件
    3.2 热通量计算分析
    3.3 模型验证
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]LIPS-200环型会切磁场离子推力器热模型计算分析[J]. 孙明明,张天平,陈娟娟,龙建飞,吴先明.  推进技术. 2015(08)
[2]LHT-100霍尔推力器热特性模拟分析[J]. 孙明明,顾左,马永斌,丁汀,龙建飞.  推进技术. 2014(12)



本文编号：3451464