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低功率平面型霍尔推力器的工作特性研究
被引量：
2
1
作者
任林渊
王亚楠
+3 位作者
靳丽云
付瑜亮
孙安邦
丁卫东
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期199-208,共10页
为了解决低功率霍尔推力器存在的寿命问题,本文设计了一种平面型霍尔推力器。该推力器取消了内部放电通道,前壁和阳极在同一平面,电离和加速过程完全发生在推力器外部的开放空间中。推力器在0.6~1.0 mg/s的氙气流量下,实现稳定放电。本...
为了解决低功率霍尔推力器存在的寿命问题,本文设计了一种平面型霍尔推力器。该推力器取消了内部放电通道,前壁和阳极在同一平面,电离和加速过程完全发生在推力器外部的开放空间中。推力器在0.6~1.0 mg/s的氙气流量下,实现稳定放电。本文实验研究了不同运行参数下推力器的阳极电流特性、推力特性和羽流束流特性。结果表明,阳极电流的振荡频谱主要集中在20~60 kHz,与常规霍尔推力器的呼吸振荡频率范围相似。在62~245 W的功率下,推力为3.2~10.5 mN,阳极效率为8%~22%。推力水平与同功率等级的传统霍尔推力器相当,而阳极效率偏低。利用法拉第探针获得离子的束流特性,结果表明:较低的羽流发散效率是造成目前推力器阳极效率偏低的主要因素。结合实验结果,分析了平面型霍尔推力器与传统霍尔推力器在离子加速方面的差异。本文设计的平面型霍尔推力器为解决霍尔推力器的壁面侵蚀问题提出了一种可能的方案。
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关键词
霍尔推力器
点火
阳极效率
负梯度磁场
羽流发散
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职称材料
毛细管脉冲等离子体推力器等离子羽流分团现象与等效速度测量
被引量：
1
2
作者
王亚楠
靳丽云
+4 位作者
任林渊
刘彤宇
丁卫东
孙安邦
李林
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期242-252,共11页
毛细管型脉冲等离子体推力器采用固态工质,电热加速机制,结构简单可靠,是一种具有应用价值的微纳卫星低功率电推进系统。本文建立电学和光学联合诊断系统,对毛细管脉冲等离子体推力器等离子体羽流演变过程进行了研究。由于放电电流振荡...
毛细管型脉冲等离子体推力器采用固态工质,电热加速机制,结构简单可靠,是一种具有应用价值的微纳卫星低功率电推进系统。本文建立电学和光学联合诊断系统,对毛细管脉冲等离子体推力器等离子体羽流演变过程进行了研究。由于放电电流振荡,推力器等离子体羽流存在二次建立过程。初始阶段等离子体羽流中主要包含带电粒子组分,二次建立阶段等离子体羽流主要包含中性成分。利用光电二极管阵列和窄带滤光片建立了飞行时间法,获得了不同放电电压、腔体内径和腔体长度下等离子体羽流分团的等效速度演变特性。结果表明,电热加速机制能够使带电组分和中性成分获得较为良好的加速效果(>10km/s)。在一定放电能量下,放电腔体长度小于25mm有利于获得较优性能参数。等离子体羽流等效速度结果能够较为准确地反映推力器输出比冲和效率参数变化规律,可作为推力器输出参数便捷有效的评估手段。
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关键词
毛细管脉冲等离子体推力器
等离子体羽流
飞行时间法
等效速度
二次建立过程
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职称材料
不同工质材料毛细管型脉冲等离子体推力器工作特性研究
被引量：
2
3
作者
王亚楠
任林渊
+2 位作者
丁卫东
孙安邦
耿金越
《真空与低温》
2022年第1期57-65,共9页
毛细管放电型脉冲等离子体推力器(Capillary Discharge based Pulsed Plasma Thruster,CDPPT)采用固体工质、电热加速模式,无需储供机构,系统简单紧凑、可靠性高,在微纳卫星应用中具有显著优势。从CDPPT的基本工作过程入手,针对聚四氟乙...
毛细管放电型脉冲等离子体推力器(Capillary Discharge based Pulsed Plasma Thruster,CDPPT)采用固体工质、电热加速模式,无需储供机构,系统简单紧凑、可靠性高,在微纳卫星应用中具有显著优势。从CDPPT的基本工作过程入手,针对聚四氟乙烯(PTFE)、超聚乙烯(UPE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚甲醛(POM)四种不同工质材料下的推力器工作特性开展了试验研究,着重分析了不同工质材料下,随放电次数的增加,推力器放电特性、工质烧蚀质量、输出力学参数的变化规律。在此基础上,分析了工质材料对推力器工作过程的影响机制。结果表明:工质材料对能量沉积过程的影响较小,不同工质材料的烧蚀通量差异较小。由于不同材料分解组分的相对分子质量存在较大差异,影响了等离子体电热加速过程,改变了推力器输出特性。研究结果显示,ETFE和PTFE的元冲量和推功比高,ETFE的参数一致性较好,UPE和POM的比冲参数较高。
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关键词
毛细管脉冲等离子体推力器
工质材料
放电特性
推力特性
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职称材料
题名
低功率平面型霍尔推力器的工作特性研究
被引量：
2
1
作者
任林渊
王亚楠
靳丽云
付瑜亮
孙安邦
丁卫东
机构
西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期199-208,共10页
基金
国家自然科学基金(52007147)
中央高校基本科研业务费专项资金(xzy022022052)
中国博士后科学基金(2020M683480)。
文摘
为了解决低功率霍尔推力器存在的寿命问题,本文设计了一种平面型霍尔推力器。该推力器取消了内部放电通道,前壁和阳极在同一平面,电离和加速过程完全发生在推力器外部的开放空间中。推力器在0.6~1.0 mg/s的氙气流量下,实现稳定放电。本文实验研究了不同运行参数下推力器的阳极电流特性、推力特性和羽流束流特性。结果表明,阳极电流的振荡频谱主要集中在20~60 kHz,与常规霍尔推力器的呼吸振荡频率范围相似。在62~245 W的功率下,推力为3.2~10.5 mN,阳极效率为8%~22%。推力水平与同功率等级的传统霍尔推力器相当,而阳极效率偏低。利用法拉第探针获得离子的束流特性,结果表明:较低的羽流发散效率是造成目前推力器阳极效率偏低的主要因素。结合实验结果,分析了平面型霍尔推力器与传统霍尔推力器在离子加速方面的差异。本文设计的平面型霍尔推力器为解决霍尔推力器的壁面侵蚀问题提出了一种可能的方案。
关键词
霍尔推力器
点火
阳极效率
负梯度磁场
羽流发散
Keywords
Hall thruster
Ignition
Anode efficiency
Negative gradient magnetic field
Plume divergence
分类号
V439.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
毛细管脉冲等离子体推力器等离子羽流分团现象与等效速度测量
被引量：
1
2
作者
王亚楠
靳丽云
任林渊
刘彤宇
丁卫东
孙安邦
李林
机构
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
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期242-252,共11页
基金
国家自然科学基金(52007147)
国家重点研发计划(2020YFC2201100)。
文摘
毛细管型脉冲等离子体推力器采用固态工质,电热加速机制,结构简单可靠,是一种具有应用价值的微纳卫星低功率电推进系统。本文建立电学和光学联合诊断系统,对毛细管脉冲等离子体推力器等离子体羽流演变过程进行了研究。由于放电电流振荡,推力器等离子体羽流存在二次建立过程。初始阶段等离子体羽流中主要包含带电粒子组分,二次建立阶段等离子体羽流主要包含中性成分。利用光电二极管阵列和窄带滤光片建立了飞行时间法,获得了不同放电电压、腔体内径和腔体长度下等离子体羽流分团的等效速度演变特性。结果表明,电热加速机制能够使带电组分和中性成分获得较为良好的加速效果(>10km/s)。在一定放电能量下,放电腔体长度小于25mm有利于获得较优性能参数。等离子体羽流等效速度结果能够较为准确地反映推力器输出比冲和效率参数变化规律,可作为推力器输出参数便捷有效的评估手段。
关键词
毛细管脉冲等离子体推力器
等离子体羽流
飞行时间法
等效速度
二次建立过程
Keywords
Capillary discharge based pulsed plasma thruster
Plasma plume
Time-of-flight method
Equivalent velocity
Secondary establishment process
分类号
V439.4 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
TM89 [电气工程—高电压与绝缘技术]
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职称材料
题名
不同工质材料毛细管型脉冲等离子体推力器工作特性研究
被引量：
2
3
作者
王亚楠
任林渊
丁卫东
孙安邦
耿金越
机构
西安交通大学
北京控制工程研究所
出处
《真空与低温》
2022年第1期57-65,共9页
基金
国家自然科学基金(52007147)
中国博士后科学基金(2020M683480)
北京控制工程研究所先进空间推进技术实验室和北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心开放基金(LabASP2020-07)。
文摘
毛细管放电型脉冲等离子体推力器(Capillary Discharge based Pulsed Plasma Thruster,CDPPT)采用固体工质、电热加速模式,无需储供机构,系统简单紧凑、可靠性高,在微纳卫星应用中具有显著优势。从CDPPT的基本工作过程入手,针对聚四氟乙烯(PTFE)、超聚乙烯(UPE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚甲醛(POM)四种不同工质材料下的推力器工作特性开展了试验研究,着重分析了不同工质材料下,随放电次数的增加,推力器放电特性、工质烧蚀质量、输出力学参数的变化规律。在此基础上,分析了工质材料对推力器工作过程的影响机制。结果表明:工质材料对能量沉积过程的影响较小,不同工质材料的烧蚀通量差异较小。由于不同材料分解组分的相对分子质量存在较大差异,影响了等离子体电热加速过程,改变了推力器输出特性。研究结果显示,ETFE和PTFE的元冲量和推功比高,ETFE的参数一致性较好,UPE和POM的比冲参数较高。
关键词
毛细管脉冲等离子体推力器
工质材料
放电特性
推力特性
Keywords
CDPPT
propellant materials
discharge characteristics
thrust characteristics
分类号
V439.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
低功率平面型霍尔推力器的工作特性研究
任林渊
王亚楠
靳丽云
付瑜亮
孙安邦
丁卫东
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
毛细管脉冲等离子体推力器等离子羽流分团现象与等效速度测量
王亚楠
靳丽云
任林渊
刘彤宇
丁卫东
孙安邦
李林
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
不同工质材料毛细管型脉冲等离子体推力器工作特性研究
王亚楠
任林渊
丁卫东
孙安邦
耿金越
《真空与低温》
2022
2
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职称材料
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