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作者:于博;黄浩;徐亚男;连百万;张岩;
单位:上海空间推进研究所;上海允若信息科技有限公司;
摘要:霍尔推力器的通道磁场是推力器核心设计因素,对工质电离率和性能有重要影响作用。为深入揭示通道中线磁感应强度峰值B_(max)对气体电离率的影响规律与机制,以数值模拟方法进行研究。数值模型采用单元粒子方法 (PIC)结合蒙特卡洛碰撞(MCC)方法,同时考虑电子的近壁传导作用。为验证数值模型的精度和修正模型中的经验参数,在真空罐内开展推力测量试验,以推力的测量值和计算值进行对比,修正后的模型计算误差可控制在7.5%以内。在此基础上,针对霍尔推力器通道不同的B_(max)对中性气体电离率的影响规律和机理进行数值分析,发现电离率对应B_(max)的变化曲线存在4个阶段:缓慢升高、急速升高、浮动不变和逐渐降低,原因为电子运动路程和激发碰撞的“短板效应”在不同B_(max)下对电离碰撞产生限制程度不同。
关键词:霍尔推力器;;磁场;;电子运动路程;;碰撞短板效应;;数值模拟