水工质脉冲等离子体推力器的宏观性能

发布时间：2017-09-28 05:12

  本文关键词：水工质脉冲等离子体推力器的宏观性能

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【摘要】：为了揭示水工质脉冲等离子体推力器(WPPT)的工作特性,探究WPPT运行过程中的能量分布及性能影响机制,提出了一种新的性能仿真模型。该模型能够定量化地描述WPPT放电等离子体的产生及其电磁和气动耦合加速效应,简单且快速有效地评估电推力器的宏观性能。以东京大学的实验样机为对象进行模型验证和仿真研究。结果表明:计算所获得的元冲量、比冲等性能参数与实验数据较符合;脉冲消耗工质中约20%被离子化和加速排出;该推力器的电容储能(E_0=13.5 J)转换成加速动能的能量转换效率约为40%,其中仅14%用于电磁加速。最后基于此模型分析不同推力器电参数和推力室构型参数对性能的影响,研究结果对推力器的设计具有重要意义。
【作者单位】： 北京精密机电控制设备研究所;北京航空航天大学宇航学院;
【关键词】： 脉冲等离子体推力器 水工质 脉冲放电 低温等离子体 元冲量 效率
【基金】：中国博士后科学基金(2015M570918)~~
【分类号】：V439.1
【正文快照】： 0引言1脉冲等离子体推力器(PPT)以其推力微小、结构简单、可靠性高、成本较低等特点被认为是微小卫星执行位置保持、姿态控制、精确编队等多种任务的理想电推进系统[1-2]。PPT通常使用固态聚四氟乙烯(PTFE)材料作为工质,然而该类型电推力器存在效率低下、烧蚀非均匀和羽流污染

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本文编号：933960