本文已被:浏览 1243次 下载 637次
中文摘要: 磁等离子体推力器以其推力大、比冲高等特点,成为未来深空探测和星际航行任务首选的电推力器类型。研究推力器内部等离子体流场特性,有利于解释推力器出现的物理现象。针对特定自身场磁等离子体推力器,建立磁流体模型,使用TVDLax-Friedrich格式以及ADI方法对推力器内部及羽流进行数值求解,得到等离子体流场及等离子体参数分布情况。仿真结果显示,在高电流工况下,等离子体羽流更加集中,轴向加速效果更加显著,但阴极温度较高,不利于阴极的使用寿命。
中文关键词: 自身场磁等离子体推力器 TVD Lax-Friedrich数值格式 数值仿真 流场特性
Abstract:Magnetoplasmadynamic Thrusters have the characteristics of large thrust and high specific impulse, making it the preferred type of electric thruster for future deep space exploration and interstellar navigation missions. Studying the characteristics of the plasma flowfield inside the thruster is helpful to explain the physical phenomena of the thruster. For the specific self-field magnetic plasma thruster, a magnetohydrodynamics model is established, and the internal and plume of the thruster are numerically solved by using the TVD Lax-Friedrich scheme and the ADI method, and the plasma flowfield and plasma parameter distribution are obtained. The simulation results demonstrate that plasma plume is more concentrated and the effect of axial acceleration is more significant in high current mode. However, the cathode temperature is higher in this condition, which is not conducive to the service life of the cathode.
keywords: Self-field Magnetoplasmadynamic Thruster TVD Lax-Friedrich method Numerical Simulation Flowfield characteristics
文章编号:20220402 中图分类号: 文献标志码:A
基金项目:
| 作者 | 单位 |
| 操乐晖 | 北京航空航天大学 空间与环境学院 |
| 吴 鹏 | 北京航空航天大学 宇航学院 |
| 罗梓浩 | 北京航空航天大学 空间与环境学院 |
| 任军学 | 北京航空航天大学 宇航学院 |
| 汤海滨 | 北京航空航天大学 宇航学院;航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室;空间环境监测与信息处理工业和信息化部重点实验室 |
引用文本:
操乐晖,吴 鹏,罗梓浩,任军学,汤海滨.自身场磁等离子体推力器数值仿真流场特性分析[J].飞控与探测,2022,(4):12-20.
操乐晖,吴 鹏,罗梓浩,任军学,汤海滨.自身场磁等离子体推力器数值仿真流场特性分析[J].飞控与探测,2022,(4):12-20.

