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题名离子-液滴混合模式下离子液体推力器性能调控研究
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作者
杨铖
吴湘蓓
曹帅
沈岩
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机构
中山大学航空航天学院
深圳市智能微小卫星星座技术与应用重点实验室
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期128-138,共11页
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基金
国家重点研发计划(2020YFC2201001)
深圳市科技计划(ZDSYS20210623091808026)。
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文摘
离子液体推力器在不同工作条件下会发射液滴或离子,当发射粒子包含液滴和离子时,推力器处于离子-液滴混合模式。本文对离子-液滴混合模式下离子液体推力器的性能调控展开研究,对离子液体推力器样机进行实验,为避免电化学反应导致实验无法进行,采用负直流电源供电,收集发射电流并拍摄液面变化图像,结合理论计算判断实验中推力器处于离子-液滴混合模式。通过计算得到不同供给电压下离子和液滴对应的发射电流和流量,结果表明离子电流占比最高约为98.99%。进一步计算发现,推力和比冲随电压的增大而增大,效率随电压的增大呈现先减小后增大的趋势。此外,计算发现荷质比的减小会导致推力、比冲和效率的增大。在供给流量为2.8n L/s,电压为-3100~-3800V的实验条件下,离子液体推力器样机推力约为6.66~12.54μN,比冲约为187.48~353.07s,效率的约为6.02%~6.87%。
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关键词
空间电推进
离子液体推力器
离子-液滴混合模式
性能调控
离子蒸发
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Keywords
Space electric propulsion
Ionic liquid thruster
Ion-droplet mixed mode
Performance con⁃trol
Ion evaporation
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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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