检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2024年第10期73卷 246-255页

作者：杨振宇张元哲范威杨广杰韩先伟西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室西安710100

磁等离子体发动机在深空探测、载人航天等领域具备广阔的应用前景.发动机的磁喷管单元将离子能量转化为轴向动能,对磁喷管中等离子体与磁场分离的物理过程开展研究对提升发动机推进效率具有重要意义.本文建立了针对磁等离子体发动机中... 详细信息

磁等离子体发动机在深空探测、载人航天等领域具备广阔的应用前景.发动机的磁喷管单元将离子能量转化为轴向动能,对磁喷管中等离子体与磁场分离的物理过程开展研究对提升发动机推进效率具有重要意义.本文建立了针对磁等离子体发动机中磁喷管的流体数值模型,并在不同入口离子温度、背景磁场条件下开展了数值模拟.计算结果表明:等离子体向下游运动的过程中轴向速度增大,并与磁力线逐渐分离,绝热性损失分离机制在分离过程中起主导作用;入口离子温度升高,离子轴向速度增大,离子与磁场分离位置更靠上游,但不会对阻性分离过程产生影响;背景磁场增强,下游离子速度减小,流线与对称轴的夹角减小,各种分离机制中绝热性损失分离机制仍起主要作用.

关键词：磁等离子体发动机磁喷管等离子体分离流体模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

磁等离子体发动机中离子回旋共振加热多组分流体模拟

引用

推进技术 2023年第6期44卷 200-208页

作者：杨振宇范威鲁海峰张元哲韩先伟西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室陕西西安710100

离子回旋共振加热(Ion Cyclotron Resonance Heating,ICRH)单元的加热效果对磁等离子体发动机(Magnetoplasma Rocket Engine,MPRE)的推力性能有至关重要影响。为研究ICRH的加热效果,本文建立了用于模拟MPRE中ICRH单元的二维轴对称多组... 详细信息

离子回旋共振加热(Ion Cyclotron Resonance Heating,ICRH)单元的加热效果对磁等离子体发动机(Magnetoplasma Rocket Engine,MPRE)的推力性能有至关重要影响。为研究ICRH的加热效果,本文建立了用于模拟MPRE中ICRH单元的二维轴对称多组分流体模型,并采用该模型对MPRE中螺旋波等离子体源的工作模式与不同输入条件的ICRH单元进行了模拟。计算结果表明:螺旋波等离子体源在放电过程中要经历从Trivelpiece-Gould (TG)波模式向螺旋波模式的转变过程,模式转变时电子温度出现峰值,等离子体密度迅速上升;开启ICRH输入后,电子参数基本不变,离子温度有明显提升,表明ICRH单元对离子有显著加热效果;此外,离子温度随ICRH输入增大而升高,ICRH输入电流150A时,离子温度可达50eV以上。

关键词：磁等离子体发动机螺旋波等离子体源离子回旋共振加热能量耦合流体模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

磁等离子体发动机中离子回旋共振天线参数优化

引用

推进技术 2022年第4期43卷 417-426页

作者：杨振宇曹亚文范威魏建国韩先伟西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室陕西西安710100

磁等离子体发动机(Magnetoplasma Rocket Engine,MPRE)的离子回旋共振加热(Ion Cyclotron Resonance Heating,ICRH)单元中射频天线是能量注入元件,其参数直接影响能量耦合效率。为优化ICRH天线参数,建立了ICRH中粒子模拟(Particle In Cell,PIC)计算的缩比准则,以缩比PIC模型对ICRH单元进行了仿真计算,分析了天线位置、天线构型、天线输入频率对加热效果的影响,并在30kW MPRE样机上进行了羽流离子能量诊断实验。研究结果表明:天线起始位置位于0.125m (仿真中2.5mm)处加热效果最佳,左旋天线优于右旋天线,双带天线优于单带天线,四分之一扭转天线优于二分之一扭转天线,天线参数优化后离子能量升高到优化前的5.35倍;在螺旋波源功率4kW,ICRH功率8.0kW下,羽流诊断实验中离子能量达50.23eV,表明能量已成功耦合到等离子体中,天线优化方案有效。

关键词：磁等离子体发动机离子回旋共振加热粒子模拟射频天线参数优化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

高功率螺旋波等离子体诊断试验研究

引用

推进技术 2019年第3期40卷 707-713页

作者：孙斌赵杨魏建国方吉汉谭畅西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室陕西西安710100

高功率螺旋波等离子体源作为可变比冲磁等离子体发动机(Variable Specific Impulse Mag-netoplasma Rocket,VASIMR)的第一级,其参数直接影响发动机的性能。为提高螺旋波源的等离子体密度和工质电离率,以4kW螺旋波等离子体源为研究对象,... 详细信息

高功率螺旋波等离子体源作为可变比冲磁等离子体发动机(Variable Specific Impulse Mag-netoplasma Rocket,VASIMR)的第一级,其参数直接影响发动机的性能。为提高螺旋波源的等离子体密度和工质电离率,以4kW螺旋波等离子体源为研究对象,利用射频补偿Langmuir探针诊断等离子体的离子密度和电子温度。试验结果表明,在强磁场条件下,随着功率的升高,螺旋波等离子体源内部共出现两次放电模式转换,最终进入了螺旋波放电模式。在达到螺旋波放电模式后,羽流区域的等离子体密度超过1×10^(12)cm^(-3),初步评估,放电天线区域的离子密度超过2×10^(14)cm^(-3),离子密度在放电管中心区域较高,沿径向逐渐降低。研究结果为30kW磁等离子体发动机的研制提供依据。

关键词：螺旋波等离子体源射频补偿探针离子密度诊断

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

碘工质射频离子推力器栅极系统束流特性仿真

引用

中国空间科学技术 2022年第6期42卷 115-124页

作者：张元哲韩先伟杨振宇鲁海峰谭畅西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室西安710100

为分析碘工质射频离子推力器束流特性,应用粒子云网格算法(PIC),对碘工质射频离子推力器栅极系统进行三维数值仿真。碘工质电离产物中除了大量存在的I^(+),还包含少量I^(+)_(2)、I^(2+)、I^(3+)几种多价离子。对添加多价离子前后束流特... 详细信息

为分析碘工质射频离子推力器束流特性,应用粒子云网格算法(PIC),对碘工质射频离子推力器栅极系统进行三维数值仿真。碘工质电离产物中除了大量存在的I^(+),还包含少量I^(+)_(2)、I^(2+)、I^(3+)几种多价离子。对添加多价离子前后束流特性的仿真结果进行对比,得出该栅极系统离子空间分布、电势分布、离子相空间分布以及束流、束流发散角,并对变密度工况下束流大小进行统计。计算结果表明,程序能较好地模拟离子在栅极系统中的运动情况:添加多价离子后,等离子体悬浮电势有所上升,鞍点电势有所下降,但整体电势分布的变化幅度较小;添加多价离子后束流大小略有增加,束流发散角略有减小,通过理论分析可知仿真所得理论推力及理论比冲均有小幅度增加;放电室等离子体数密度增加到约2.4×10^(17)m^(-3)时,该栅极系统达到了束流引出的极限,后续增大等离子体密度引出束流不增反降。模拟结果可以为碘工质射频离子推力器栅极系统的设计提供参考。

关键词：射频离子电推进碘工质栅极系统 PIC算法束流特性

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

双弧室磁控空气等离子体炬电弧特性的实验研究

引用

高电压技术 2021年第3期47卷 832-839页

作者：曹亚文韩先伟谭畅张志豪李斌西安航天动力研究所液体火箭发动机技术国防重点实验室西安710100 陕西省等离子体物理与技术应用重点实验室西安710100

应用于等离子体风洞、固废处理的电弧等离子体炬需要具备高功率、宽范围变功率、使用空气作为气体工质和电极寿命长的特点,针对基于这种需求设计的一种磁控双弧室空气等离子体炬展开实验研究,通过电特性实验和数据归纳获得了气流、电流... 详细信息

应用于等离子体风洞、固废处理的电弧等离子体炬需要具备高功率、宽范围变功率、使用空气作为气体工质和电极寿命长的特点,针对基于这种需求设计的一种磁控双弧室空气等离子体炬展开实验研究,通过电特性实验和数据归纳获得了气流、电流和气流量分配比等参数对弧电压变化的影响规律与高精度的定量关系式。通过烧蚀实验研究了在不同的气流、电流和气流分配比条件下,弧斑在轴线上的运动规律,实验结果表明气体的流动状态决定了弧斑的轴向位置,改变流量分配系数能够明显改变内电极上弧斑在轴线上的位置。利用超高速相机拍摄了电弧周向运动过程,获得了电弧的周向转速,并通过图像分析获得了电弧稳定工作状态下存在的脉动和微小尺度分流过程和规律。

关键词：磁控双弧室电弧等离子体量纲分析气动力电弧分流

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

高背压等离子点火器及其液体燃料点火特性实验研究

引用

推进技术 2021年第7期42卷 1570-1580页

作者：曹亚文李斌王飞林榕韩先伟谭畅西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室陕西西安710100 陕西省等离子体物理与技术应用重点实验室陕西西安710100 航天推进技术研究院陕西西安710100

航天应用的液体火箭发动机及燃烧型加热器燃烧室室压高、燃料流量大、温度低、有重复启动需求,实现安全可靠点火的难度较大。针对这些需求,研究了一种采用高背压设计的电弧等离子体点火器。实验研究了Ar,N_(2)气体工质在高进气压力下的... 详细信息

航天应用的液体火箭发动机及燃烧型加热器燃烧室室压高、燃料流量大、温度低、有重复启动需求,实现安全可靠点火的难度较大。针对这些需求,研究了一种采用高背压设计的电弧等离子体点火器。实验研究了Ar,N_(2)气体工质在高进气压力下的伏安特性,发现N_(2)在宽压力范围内适用于点火。发射光谱分析表明,在高达数MPa的进气压力下,Ar,N_(2)等离子体射流电子密度符合局部热力学平衡判据(LTE判据),点火能量集中。N_(2)等离子体整体温度低于Ar,但阳极喷口附近温度高于Ar,N_(2)等离子体射流火焰长,卷吸沿程空气造成射流平均温度偏低,但有助于低温液体推进剂的蒸发混合和强化点火。等离子体射流引起了臭氧和氮氧化物的形成,具有促进点火和化学反应的作用。背压提高引起电源输出电压升高,提高供气压力和电流,有助于点火器在高背压环境中稳定电压。燃烧型空气加热器燃烧室的点火实验发现,采用N_(2)等离子体喷注面中心点火,可以在短时间内完成酒精-空气和酒精-液氧-空气的点火,最高燃烧室室压接近5MPa时,点火器仍能稳定工作,多次使用电极烧蚀不明显,在液体火箭发动机的重复可靠点火方面具有很好的应用前景。

关键词：液体火箭发动机等离子体点火器背压发射光谱液体推进剂

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

硅油介质循环高低温真空系统试验研究

引用

低温工程 2021年第2期 59-64页

作者：王飞林榕曹亚文韩先伟西安航天动力研究所西安710100 陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室西安710100

为了掌握硅油介质循环高低温真空系统的特征和性能,便于今后开展各项空间环境模拟试验,根据试验过程中记录的数据,如温度、气压和时间,对RZHM-1500(设备编号)硅油介质循环高低温真空系统的特性进行分析。发现热沉温度随时间线性地上升... 详细信息

为了掌握硅油介质循环高低温真空系统的特征和性能,便于今后开展各项空间环境模拟试验,根据试验过程中记录的数据,如温度、气压和时间,对RZHM-1500(设备编号)硅油介质循环高低温真空系统的特性进行分析。发现热沉温度随时间线性地上升和下降,舱压下降速度和极限真空度受热沉温度和材料析气影响较大。总结了极限真空度、抽气速度、热沉温度、材料析气等关键参数相互影响关系。

关键词：真空系统高低温试验空间环境模拟真空系统设计

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

磁等离子体发动机的多流体模拟

引用

火箭推进 2024年第2期50卷 57-66页

作者：杨振宇鲁海峰范威张元哲西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室陕西西安710100

磁等离子体发动机(magnetoplasma rocket engine,MPRE)的离子回旋共振加热(ion cyclotron resonance heating,ICRH)单元将射频能量直接耦合给离子,是发动机的工质加热单元,其加热效果对发动机推力性能有关键影响。为探究ICRH单元的工作... 详细信息

磁等离子体发动机(magnetoplasma rocket engine,MPRE)的离子回旋共振加热(ion cyclotron resonance heating,ICRH)单元将射频能量直接耦合给离子,是发动机的工质加热单元,其加热效果对发动机推力性能有关键影响。为探究ICRH单元的工作规律,建立了用于模拟MPRE的二维轴对称多流体模型,并采用该模型对MPRE中螺旋波等离子体源与不同输入的ICRH单元进行了模拟。计算结果表明:螺旋波等离子体源在放电过程中由于沉积功率分布发生变化而不断经历模式转变过程,模式转变时电子温度出现峰值,等离子体密度迅速上升;开启ICRH输入后,电子参数基本不变,离子温度有明显提升,表明ICRH单元对离子有明显加热效果,且增加输入电流幅值与输入电流匝数均可显著提高离子温度,实现发动机高比冲工作模式。

关键词：磁等离子体发动机螺旋波等离子体源离子回旋共振加热能量耦合流体模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

大气压电子束等离子体密度诊断实验

引用

太赫兹科学与电子信息学报 2020年第4期18卷 639-642页

作者：刘世贵方吉汉范威谭畅邓永锋韩先伟西安航天动力研究所陕西省等离子体物理与应用技术重点实验室陕西西安710100

大气压电子束等离子体密度诊断用微波法和光谱法较为合适,根据微波在等离子体中的传播特性,利用微波透过等离子体时透射能量衰减和相位变化,计算等离子体密度,并与光谱诊断结果进行比较,2种方法诊断结果基本一致。在微波诊断等离子体实... 详细信息

大气压电子束等离子体密度诊断用微波法和光谱法较为合适,根据微波在等离子体中的传播特性,利用微波透过等离子体时透射能量衰减和相位变化,计算等离子体密度,并与光谱诊断结果进行比较,2种方法诊断结果基本一致。在微波诊断等离子体实验研究中,发现空气湿度对大气压等离子体密度有显著影响,利用大气化学模型仿真研究湿度对等离子体密度影响规律,获得与实验测试一致的结果。

关键词：大气压等离子体微波诊断衰减密度碰撞频率湿度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：