检索结果-内蒙古大学图书馆

推进技术 2011年第6期32卷 788-793页

作者：肖利杰刘向阳杨磊武志文王宁飞北京理工大学宇航学院北京100081 北京新风机械厂北京100854

为了深入地揭示平板型脉冲等离子体推力器(PPT)工作机理,通过对PPT在放电过程中的欧姆加热能量分配分析,建立了基于能量守恒原理的改进烧蚀模型,并对磁流体动力学方程中的能量方程进行了修正。结合LES-6对PPT工作过程进行了一维磁流体... 详细信息

为了深入地揭示平板型脉冲等离子体推力器(PPT)工作机理,通过对PPT在放电过程中的欧姆加热能量分配分析,建立了基于能量守恒原理的改进烧蚀模型,并对磁流体动力学方程中的能量方程进行了修正。结合LES-6对PPT工作过程进行了一维磁流体动力学数值仿真,获得了PPT的速度分布、放电烧蚀质量和元冲量等参数的变化过程。仿真结果表明,改进模型能正确地反映脉冲等离子体推力器工作过程,仿真得到的出口速度、元冲量与实验值吻合较好,而放电烧蚀质量则相对误差较大;当电容容量变化时,元冲量随放电能量增大呈近似的线性增长关系,放电烧蚀质量随放电能量的增大单调增加且呈非线性关系。

关键词：脉冲等离子体推力器烧蚀模型磁流体动力学数值仿真

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脉冲等离子体推力器羽流预测计算研究

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宇航学报 2010年第1期31卷 167-172页

作者：尹乐周进杨乐吴建军李自然李洁国防科技大学航天与材料工程学院长沙410073

为了能够将脉冲等离子体推力器成功地运用于空间,需对其羽流进行研究。将一维MHD双温放电模型的计算结果作为入口条件,运用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法一体化模拟实验室PPT羽流。验证计算... 详细信息

为了能够将脉冲等离子体推力器成功地运用于空间,需对其羽流进行研究。将一维MHD双温放电模型的计算结果作为入口条件,运用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法一体化模拟实验室PPT羽流。验证计算显示该模型具有一体化模拟脉冲等离子体推力器羽流的能力。对不同初始放电能量下的羽流场进行模拟,给出了离子、中性粒子、电子温度、轴线上质量流率和出口平面返流质量流率的变化情况。计算结果显示高放电能量下返流量更大,同时中性粒子在返流中所占比例也越大。

关键词： DSMC/PIC流体混合算法一维双温放电模型脉冲等离子体推力器羽流返流

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脉冲等离子体推力器等离子体电参数的计算方法

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高电压技术 2019年第5期45卷 1436-1442页

作者：程笑岩刘向阳 WilliamYeong Liang Ling 王宁飞北京理工大学宇航学院北京100081

脉冲等离子体推力器(pulsed plasma thruster,PPT)是一种结构简单、比冲高的电推进装置,可用于微小卫星的姿态控制、位置保持等。PPT等离子体的电参数(电阻、电感),可为PPT放电特性研究以及性能优化提供参考依据。文中采用电流分段拟合... 详细信息

脉冲等离子体推力器(pulsed plasma thruster,PPT)是一种结构简单、比冲高的电推进装置,可用于微小卫星的姿态控制、位置保持等。PPT等离子体的电参数(电阻、电感),可为PPT放电特性研究以及性能优化提供参考依据。文中采用电流分段拟合法计算电参数,与前人采用的特征值法相比,该方法充分利用了实验数据,并能计算得到电参数在放电过程中的变化。经计算对比验证可知,采用电流分段拟合法得到的等离子体电参数更为准确。计算结果表明:随着放电的进行,等离子体电阻增大,等离子体电感减小,且初始电压主要影响放电末期的电阻变化;在等离子体能量分布上,变化的等离子体电参数主要影响放电前期的磁能和放电后期的沉积能量。

关键词：脉冲等离子体推力器等离子体电参数特征值法分段拟合法能量分布

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脉冲等离子体推力器羽流场数值分析

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国防科技大学学报 2013年第5期35卷 67-73页

作者：谢泽华周进张锐李自然国防科技大学高超声速冲压发动机技术重点实验室湖南长沙410073

为掌握脉冲等离子体推力器的羽流特性,考虑磁场对等离子体羽流的影响,结合DSMC和PIC方法建立了粒子-流体混合模拟模型,以磁流体力学模拟提供入口条件对推力器羽流开展了三维数值研究,并通过朗缪尔三探针诊断对计算结果进行了验证。研究... 详细信息

为掌握脉冲等离子体推力器的羽流特性,考虑磁场对等离子体羽流的影响,结合DSMC和PIC方法建立了粒子-流体混合模拟模型,以磁流体力学模拟提供入口条件对推力器羽流开展了三维数值研究,并通过朗缪尔三探针诊断对计算结果进行了验证。研究表明,羽流膨胀过程中各组分的动力学行为差异明显;放电电流振荡会导致产生低速离子群,并会加重离子回流;电磁加速是羽流等离子体主要的加速机制,磁场对推力器羽流的流动具有重要作用。

关键词：脉冲等离子体推力器羽流粒子-流体混合模拟磁流体力学

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脉冲等离子体推力器羽流回流影响分析

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固体火箭技术 2010年第6期33卷 660-666页

作者：尹乐周进缪万波杨乐李自然国防科技大学航天与材料工程学院长沙410073 陆军航空兵学院机械系北京101123

将三维MHD双温入口模型的计算结果作为入口条件,运用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法,模拟实验室PPT样机羽流。验证计算显示,该模型具有模拟脉冲等离子体推力器羽流的能力。对不同初始电压和电... 详细信息

将三维MHD双温入口模型的计算结果作为入口条件,运用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法,模拟实验室PPT样机羽流。验证计算显示,该模型具有模拟脉冲等离子体推力器羽流的能力。对不同初始电压和电容下的羽流场进行了模拟,给出了出口平面返流质量流率的变化情况和20μs羽流中离子和CEX离子的分布情况。计算结果显示,高能量状态对应高质量流率,高质量流率对应高动量,高动量离子和中性粒子对航天器撞击会造成更强影响。

关键词：脉冲等离子体推力器三维MHD双温入口模型 DSMC/PIC流体混合算法羽流回流

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脉冲等离子体推力器羽流特性数值研究

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航空动力学报 2010年第5期25卷 1145-1150页

作者：钱中杜朝辉王平阳袁益超上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

以脉冲等离子体推力器羽流为研究对象,建立三维物理模型,简化并离散电子动量方程,运用单元粒子-直接模拟蒙特卡罗混合法模拟非稳态羽流流动.假定脉冲周期内推进剂粒子按正弦规律进入流场,分析流场中电势、电子、离子和原子数密度分布随... 详细信息

以脉冲等离子体推力器羽流为研究对象,建立三维物理模型,简化并离散电子动量方程,运用单元粒子-直接模拟蒙特卡罗混合法模拟非稳态羽流流动.假定脉冲周期内推进剂粒子按正弦规律进入流场,分析流场中电势、电子、离子和原子数密度分布随着时间变化情况,并通过与已有实验数据的对比验证仿真模型.研究表明:模型能在垂直和平行于推力器极板的两个平面内预测等离子体羽流流场参数.该研究方法、结果对更深入研究脉冲等离子体推力器(PPT)羽流具有参考价值.

关键词：脉冲等离子体推力器羽流三维单元粒子直接模拟蒙特卡罗

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脉冲等离子体推力器放电室构型参数的影响分析研究

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推进技术 2020年第12期41卷 2874-2880页

作者：刘祺杨磊张益齐付春雨赵絮黄玉平郑再平北京精密机电控制设备研究所北京100076

通过开展脉冲等离子体推力器(Pulsed plasma thruster,PPT)放电试验,结合理论计算与分析,研究了放电室构型参数对推力器性能的作用机理与影响规律。结果表明:推进剂烧蚀表面附近电极间距的增大使放电电流的峰值降低;增大电极高宽比使电... 详细信息

通过开展脉冲等离子体推力器(Pulsed plasma thruster,PPT)放电试验,结合理论计算与分析,研究了放电室构型参数对推力器性能的作用机理与影响规律。结果表明:推进剂烧蚀表面附近电极间距的增大使放电电流的峰值降低;增大电极高宽比使电感梯度提高,并使电磁冲量得到提升。考虑到放电电流集中在推进剂表面附近,电流峰值主要受到放电室上游电极间距的影响,因此,采用在放电室下游增大电极扩张角的方法使电极高宽比增大,通过这种空间上的分离,能够解决增大电流峰值与提高电感梯度之间的矛盾,实现推力器电磁冲量的综合提升。相比于常规PPT所使用的矩形推进剂构型,V形的推进剂构型可有效提升推力器的气动冲量。

关键词：脉冲等离子体推力器放电室构型放电电流电感梯度元冲量

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脉冲等离子体推力器羽流沉积薄膜的结构与光学性质研究

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物理学报 2013年第2期62卷 462-470页

作者：张锐张代贤张帆何振吴建军国防科学技术大学航天科学与工程学院长沙410073

为了研究脉冲等离子体推力器羽流污染特性,把握脉冲等离子体推力器羽流沉积薄膜性质,利用质谱仪对推力器羽流残余气体成分进行了分析,利用红外傅里叶光谱、光电子能谱及紫外可见光分光光度计对推力器羽流区阴极侧不同方位角处沉积薄膜... 详细信息

为了研究脉冲等离子体推力器羽流污染特性,把握脉冲等离子体推力器羽流沉积薄膜性质,利用质谱仪对推力器羽流残余气体成分进行了分析,利用红外傅里叶光谱、光电子能谱及紫外可见光分光光度计对推力器羽流区阴极侧不同方位角处沉积薄膜的结构及光学性质进行了诊断.研究结果表明,推力器羽流中主要存在C,F,CF,CF_2和CF_3气体分子;在各方位角处脉冲等离子体推力器羽流沉积生成了低氟碳比碳氟薄膜;沉积薄膜微观结构以30°角为界在羽流不同区域中具有不同的变化趋势;羽流沉积薄膜具有对波长小于500nm的光低透射率及增强反射率的光学特性,受薄膜性质的影响,其光学特性具有极大的角度依赖性.

关键词：脉冲等离子体推力器羽流 X射线光电子能谱红外傅里叶光谱

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脉冲等离子体推力器等离子体羽流的光谱研究

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光谱学与光谱分析 2016年第6期36卷 1867-1871页

作者：张华吴建军何振李是良张宇国防科学技术大学航天科学与工程学院湖南长沙410073 国防科学技术大学指挥军官基础教育学院湖南长沙410073

脉冲等离子体推力器(pulsed plasma thruster,PPT)具有体积小、重量轻、比冲高等优点,特别适合作为执行微小卫星轨道转移、阻力补偿和姿态控制等任务的推进系统。为了深入理解PPT推力产生的机理,本文对采用具有张角的舌型极板的尾部馈送... 详细信息

脉冲等离子体推力器(pulsed plasma thruster,PPT)具有体积小、重量轻、比冲高等优点,特别适合作为执行微小卫星轨道转移、阻力补偿和姿态控制等任务的推进系统。为了深入理解PPT推力产生的机理,本文对采用具有张角的舌型极板的尾部馈送式PPT等离子体羽流开展了时空分辨光谱诊断研究。通过对光谱数据的分析发现:等离子体羽流的主要成分为C,F,C^+,F^+,C^(2+),还含有少量的由于极板烧蚀产生的Cu^+和Cu^(2+),;等离子体在放电通道内的分布不均匀,通道中心的等离子体浓度最大,靠近阳极板的等离子浓度要明显大于靠近阴极板的等离子体浓度;在不同位置处等离子体成分也具有较大差别,F^+和中性粒子主要分布在靠近阳极侧的区域;通过对各个分立谱线进行多普勒线性拟合,得到了放电通道内等离子体温度信息;以中轴线靠近工质的观测点为例,对该点在整个放电过程中不同时刻的谱线进行分析,得到了该点等离子体的具体演化过程,发现在放电的不同阶段羽流成分及各组分所占比例差别较大。

关键词：脉冲等离子体推力器羽流光谱诊断等离子体成分等离子体温度

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脉冲等离子体推力器工作过程一维磁流体动力学数值模拟

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国防科技大学学报 2007年第5期29卷 14-17页

作者：杨乐周进尹乐吴建军石杰国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

通过耦合脉冲等离子体推力器(PPT)工作过程中电场、磁场、流场之间的相互作用,描述了电容器放电、推进剂烧蚀、等离子体加速流动等过程,建立了基于磁流体动力学(MHD)的一维非定常数学模型,对PPT的工作过程进行数值模拟。对数值模拟结果... 详细信息

通过耦合脉冲等离子体推力器(PPT)工作过程中电场、磁场、流场之间的相互作用,描述了电容器放电、推进剂烧蚀、等离子体加速流动等过程,建立了基于磁流体动力学(MHD)的一维非定常数学模型,对PPT的工作过程进行数值模拟。对数值模拟结果作了相应分析,并将部分模拟结果与实验数据进行了比较。结果表明,模型正确反映了推力器放电过程、推进剂烧蚀质量与表面温度的变化趋势。

关键词：脉冲等离子体推力器工作过程磁流体动力学数值模拟

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