电推力器羽流效应及防护结构研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshimaizi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
鉴于电推力器在应用的过程中羽流对航天器会造成一定的污染的问题,本文对离子推力器及霍尔推力器羽流安全性问题进行了系统的研究。羽流污染评估的基础为羽流的模拟,本文采用混合PIC的方法处理等离子体的运动问题,考虑羽流区原子与离子的电荷交换碰撞并采用MCC方法进行处理。通过对离子推力器及霍尔推力器羽流出口处离子密度分布的探究,得到合适的边界条件,并与实验结果进行对比分析。考虑空间环境下羽流的等离子体参数分布,与目前已报道的其他在轨预测结果进行对比分析,进而对模型进行验证。羽流区电荷交换碰撞导致的返流离子会对航天器表面造成溅射腐蚀、热量沉积以及力(矩)干扰等问题。以模拟得到的空间等离子体参数分布为条件,建立评估电推力器羽流返流离子造成的上述三种效应的计算模型。随后,以典型的航天器模型为例进行羽流污染评估,并将结果与文献中的评估结果进行对比分析,从而验证评估模型的合理性。除此之外,本文给出了羽流返流离子对航天器表面造成的充放电效应模型,并给出上述典型航天器模型下表面电位的变化。基于上述羽流模型及效应评估模型,根据电推力器在航天器中承担的不同推进任务,对两种安装位置下的羽流污染情况进行评估。对比主推进任务下离子推力器、霍尔推力器及磁聚焦霍尔推力器在对航天器的影响方面的不同。基于磁聚焦霍尔推力器的羽流发散角相对较小,对位置保持任务下的电推力器的一种安装方式进行优化并评估优化后的羽流污染情况。模拟结果表明,相同安装位置下离子推力器及磁聚焦推力器对航天器的污染程度较小。同时,磁聚焦推力器的应用,不仅能够减小推力器安装角度进而减小推力器损失,而且能减小羽流对太阳能电池阵的影响。电推力器产生的羽流等离子体环境必然会对航天器造成一些特殊的影响,某些情况下需要对一些敏感的设备进行防护。太阳能电池阵表面为高透光玻璃盖片,受到溅射腐蚀、热量沉积等影响会减小其输入功率。本文最后根据电推力器的两种安装方式,提出相应的防护方案。并通过对防护后的污染情况进行评估,分析不同防护结构下的防护效果以及相同防护结构下针对不同电推力器羽流的防护效果,为电推力器羽流的防护提供一定的参考。
其他文献
基于防喘系统的设计需求,本文开展了压缩系统过失速动态模型的研究。研究对象包括三种不同类型的压缩系统:压缩部件、单轴涡喷发动机、小涵道比双轴涡扇发动机。通过对压缩系统内部流场的简化和结构单元的划分,建立压缩系统的物理模型。物理模型中任一单元的控制方程为带源项的二维欧拉方程组,给定边界条件和初始条件,采用龙格库塔方法时间推进求解。根据理论模型,基于VC++语言平台,编制了界面友好的发动机过失速动态特性
钢球磨煤机是火力发电厂使用最多的磨煤设备,但钢球磨煤机制粉系统的能耗较高,用电量高达厂用电的20%左右。为了适应我国电力体制改革,促进电力事业的可持续发展,进一步提高发电机
近年来健康食品风靡全球,而集科技、时尚、健康、营养于一体的益生菌及其相关产品几乎成了“健康”的时代名词,越来越受到消费者的青睐。中草药在我国资源丰富,使用历史悠久,防病
本论文对大豆蛋白的成膜条件及其成膜特性进行了系统的研究,探究了pH值、大豆分离蛋白浓度、成膜温度、甘油浓度等对大豆蛋白成膜特性的影响效果及机理。膜的相关性能有:通透性
近年来城镇中小微企业日渐增多,极大的推动了城镇化的快速发展,但由于缺乏环保措施,给城镇造成了严重的污染,尤其是工业厂房的发展,形成了大量的工业污染塘,对周边土壤环境、
微纳多孔介质中的气体输送研究涉及到多个应用领域,在分子筛、催化、生物和医药、微反应器、分离提纯等领域具有种种潜在的用途。微纳多孔介质的孔道结构尺寸在微纳量级,孔道尺
首先,利用SDS-PAGE电泳结合凝胶成像分析技术,比较了在非变性、加入还原剂(20mmoL/LDTT)变性和在80℃预热15min后并再加入一定量还原剂(20mmoL/LDTT)变性三种条件下转谷氨酰胺
当前,职业院校艺术设计人才培养存在定位盲目、失当的市场需求预期和短视的人才规格要求等目标失范问题。基于此,应重新厘定依据市场需求、培养独立完善人格和注重创新实践的
圆锥与圆筒组合壳作为一种常见的壳体连接结构,广泛地应用于石油化工行业。常见的圆锥-圆筒组合壳结构有:填料仓、储罐、水塔等。外压圆锥-圆筒组合壳往往没有达到屈服强度就发
本文通过对荣华二采区10
期刊