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题名吸气式电推进中的气体捕集系统的设计分析
被引量：1
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作者
杨超
胡远
孙泉华
黄河激
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机构
中国科学院力学研究所空天飞行科技中心
中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第2期232-240,共9页
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基金
海南省重大科技项目(ZDKJ2019004)
中国科学院战略性先导专项(XDA17030100)。
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文摘
针对吸气式电推进系统中的气体捕集系统,提出了一种能够准确计算气体捕集率的理论模型,并以此为基础开展了气体捕集系统的优化设计。首先,通过分析几类代表性气体捕集系统的捕集特点,提取了影响气体捕集率的关键参数。然后,通过分析进气道内气体分子的微观行为,推导得到了气体捕集率的理论公式,获得了无量纲管长、末端净透射率等关键参数对气体捕集率的影响规律。最后,利用理论模型,对实际飞行条件下的气体捕集系统开展了优化设计。结果表明,当末端净透射率给定时气体捕集率随无量纲管长先增后减,且最大捕集率与末端净透射率正相关。通过使用涡轮分子泵提升末端净透射率并对无量纲管长进行优化,实际飞行条件下的气体捕集率可以达到50%以上。
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关键词
吸气式电推进
气体捕集
自由分子流
涡轮分子泵
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Keywords
Air-breathing electric propulsion
Gas collection
Free molecular flow
Turbomolecular pump
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分类号
O356
[理学—流体力学]
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