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射频离子推力器放电室结构优化研究
1
作者
钱都
马儒坤
+3 位作者
章思
丁亮
唐振宇
王国栋
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期871-876,共6页
射频离子推力器因结构简单、推力精确可调、工作寿命长等因素,已被广泛应用于航天领域,其中放电室的离子密度是决定推力性能的关键性要素。本文基于电感耦合放电过程建立了二维轴对称流体模型,分别研究了放电室在不同长径比和不同结构...
射频离子推力器因结构简单、推力精确可调、工作寿命长等因素,已被广泛应用于航天领域,其中放电室的离子密度是决定推力性能的关键性要素。本文基于电感耦合放电过程建立了二维轴对称流体模型,分别研究了放电室在不同长径比和不同结构等条件下的离子密度变化规律。结果表明:增大射频功率和气压可以提升离子密度,放电室长度在3.5-4 cm时离子密度较高。在放电室直径相同条件下,模型1圆柱结构与模型2圆台结构体积保持一致,减小表面积可以提升离子密度;模型3球壳结构、模型4球壳圆柱结构与模型1圆柱结构的总长度一致,最优的复合结构模型4与单一圆柱结构模型1相比,离子密度提高18.2%,若两者密度相等时,最优的复合结构模型4可以节省15%功率输入或降低10%放电室内气压。
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关键词
射频离子推力器
放电室结构
有限元分析
离子密度
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职称材料
题名
射频离子推力器放电室结构优化研究
1
作者
钱都
马儒坤
章思
丁亮
唐振宇
王国栋
机构
合肥工业大学机械工程学院真空工程系
北京卫星环境工程研究所
出处
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期871-876,共6页
基金
安徽省高等学校省级质量工程资助项目(4116000024)。
文摘
射频离子推力器因结构简单、推力精确可调、工作寿命长等因素,已被广泛应用于航天领域,其中放电室的离子密度是决定推力性能的关键性要素。本文基于电感耦合放电过程建立了二维轴对称流体模型,分别研究了放电室在不同长径比和不同结构等条件下的离子密度变化规律。结果表明:增大射频功率和气压可以提升离子密度,放电室长度在3.5-4 cm时离子密度较高。在放电室直径相同条件下,模型1圆柱结构与模型2圆台结构体积保持一致,减小表面积可以提升离子密度;模型3球壳结构、模型4球壳圆柱结构与模型1圆柱结构的总长度一致,最优的复合结构模型4与单一圆柱结构模型1相比,离子密度提高18.2%,若两者密度相等时,最优的复合结构模型4可以节省15%功率输入或降低10%放电室内气压。
关键词
射频离子推力器
放电室结构
有限元分析
离子密度
Keywords
Radio-frequency ion thruster
Discharge chamber structure
Finite element analysis
Ion density
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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作者
出处
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1
射频离子推力器放电室结构优化研究
钱都
马儒坤
章思
丁亮
唐振宇
王国栋
《真空科学与技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
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