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作者:任思羽;贾晴晴;李林;靳丽云;周珂辉;曹加倍;孙安邦;丁卫东;王亚楠;
单位:西安交通大学电气工程学院;上海空间推进研究所;上海空间发动机工程技术研究中心;
摘要:毛细管放电型脉冲等离子体推力器有望支持编队飞行和实现空间展开结构支撑的精确控制,展现出重要的应用价值。本文建立了动力学烧蚀模型和磁流体动力学模型,分析放电腔内温度等关键参数的变化,揭示烧蚀过程和推力产生过程能量损耗机制。仿真结果表明,放电电流和管壁温度是影响烧蚀过程和等离子体参数的关键因素,烧蚀速率以700 K为转折点,在不同管壁温度区间内变化显著。烧蚀过程存在负反馈抑制、过渡和正反馈加速三个阶段。阴极喷口侧等离子体速度峰值受腔体内压强和等离子体温度的共同影响,且与放电电流波形同相位。
关键词:脉冲等离子体推力器;;毛细管放电型;;烧蚀模型;;磁流体动力学模型;;数值仿真
基金资助:上海空间推进研究所创新基金;; 陕西省自然科学基础研究计划(2024ZY-JCYJ-01-06);; 航天进入减速与着陆技术实验室开放基金(JZ-202412022);; 国家自然科学基金(52007147);; 西安交通大学基本科研业务费(xpt012024040)~~