中国空间科学技术

›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (5): 75-.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2017.0072

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多级会切场推力器振荡特性模拟研究

 牛翔, 伍环, 刘辉, 于达仁   

  1. 哈尔滨工业大学先进动力研究所，哈尔滨150001
  • 收稿日期:2017-05-04 修回日期:2017-08-03 出版日期:2017-10-25 发布日期:2017-09-12

Simulationresearchonoscillationcharacteristicinhighefficiencymultiplasmathruster

 NIU  Xiang, WU  Huan, LIU  Hui, YU  Da-Ren   

  1. InstituteofAdvancedPower，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China
  • Received:2017-05-04 Revised:2017-08-03 Published:2017-10-25 Online:2017-09-12

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摘要： 目前多级会切场推力器数值模拟研究采用的主要手段是全粒子模拟方法，但是这种全粒子模拟对计算机的要求较高，因此文章通过建立HEMPT的一维流体模型，再现HEMPT的振荡现象，对放电电流和等离子体参数之间的关联性及等离子体参数分布规律进行研究。沿着两条典型的电子传导路径,利用MATLAB中Simulink模块建立一维流体模型。结果分析表明，推力器内部等离子体参数的振荡周期与放电电流振荡周期一致。推力器的主电离区在两个磁尖端之间，电势降主要集中在出口附近。

关键词: 多级会切场推力器, 一维流体模型, 振荡, 放电电流, 电子传导, 电势分布

Abstract: Nowthemainnumericalsimulationmethodofhighefficiencymultiplasmathruster（HEMPT）isparticleincell.Butthismethodputshigherdemandsoncomputer.Therefore，thismethodaimsatreappearingtheoscillationphenomenoninhighefficiencymultiplasmathrusterbybuildinguponedimensionfluidmodelandstudyingtheplasmaparametersdistributionandtherelationshipbetweenthecurrentandplasmaparameters.AonedimensionfluidmodelwasbuiltupalongtwodistinguishingtypicalelectronpathsinthrustersbySimulink.Thesimulationresultsshowthattheplasmaparametersoscillationperiodisconsistentwiththatofthecurrent.Themainionizationzoneisbetweenthetwocuspedfields.Themainareawherepotentialdropsisnearthechannelexit.  

Key words: highefficiencymultiplasmathruster, onedimensionfluidmodel, oscillation；current, electronconductivity, potentialdistribution