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题名离子液体电喷推力器羽流中和特性研究
被引量：3
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作者
孙振宁
武志文
郭云涛
韩雨宁
孙国瑞
王宁飞
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机构
北京理工大学宇航学院
天津电源研究所
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期427-436,共10页
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基金
国家自然科学基金(11672039)
基础加强计划技术领域基金项目(2019-JCJQ-JJ-281)。
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文摘
电推进装置的带电羽流会对航天器产生多种危害,为了降低离子液体电喷推力器带电羽流对航天器产生的潜在安全风险,需要对其进行羽流中和。根据离子液体电喷推力器的羽流自中和特性,提出了时间变化法和空间变化法,并对其进行了实验验证。用时间变化法分析了单推力器的脉冲电压的频率、幅值和占空比对羽流中和特性的影响。以20Hz作为实验的条件,单推力器样机实现羽流中和的正负电压幅值比为0.95~0.98,在发射电压幅值分别为±2.2,±2.6,±3.0kV情况下,羽流中和时正电压占空比分别为35.5%,38.1%,40.4%。空间变化法中使用双推力器模块分析了电压幅值对羽流中和特性的影响。实验结果表明,两个推力器模块羽流中和时的正负电压幅值比为0.95~0.98,与时间变化法的实验结果基本一致,证明了两个推力器协同工作情况下羽流中和的可行性。
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关键词
离子液体电喷推力器
羽流
自中和
时间变化法
空间变化法
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Keywords
Ionic liquid electrospray thruster
Plume
Self-neutralization
Time-varying method
Spatial-varying method
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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]
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题名多孔阵列式电喷雾推力器纯离子电流的物理模型
被引量：2
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作者
雪佳强
郭宁
孟伟
杨三祥
李春波
王墨戈
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机构
兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室
国防科技大学空天科学学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期171-182,共12页
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基金
国家重点研发计划引力波探测专项(2021YFC2202704)。
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文摘
纯离子(PIR)发射状态的多孔发射极阵列(PEA)使离子液体电喷雾推力器(ILET)具有高精度、高比冲、高效率、小体积等优点。为了研究PEA在PIR发射状态下的束电流机制,构建了一种包含起始电压、多点发射、黏性流动、离子电流的物理模型。通过引入正态性假设简化了加工公差不确定性和多孔基材不均匀性的量化过程,基于Monte Carlo方法推导出了PEA的PIR电流解析表达式,并通过对比试验结果验证了模型的可靠性和准确性。结果表明,模型机理明确、误差较小,能够较高精度地预测锥形多孔硼硅酸盐PEA的PIR电流和多点发射行为;模型计算结果与AFET-2推力器试验结果基本一致,相对误差范围为1.0%~1.5%,随着工作电压的增大和发射体数量的增加有助于提升模型的精度。模型为计算效率较高的0D模型,为ILET的鲁棒性设计和性能优化提供了一种新的计算方法。
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关键词
离子液体电喷雾推力器
离子蒸发
多点发射
纯离子模式
物理模型
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Keywords
Ionic liquid electrospray thruster
Ion evaporation
Multi-site emission
Pure ionic regime
Physical model
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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]
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