霍爾推力器是一種廣泛應(yīng)用的空間推進(jìn)裝置,它在放電過程中會(huì)存在低頻振蕩現(xiàn)象,是由于工質(zhì)的電離和補(bǔ)充的不均勻性引起的,低頻振蕩的存在會(huì)使推力器的性能下降,可靠性降低。本文首先利用高速相機(jī)對放電通道側(cè)面開縫的霍爾推力器的電離過程進(jìn)行捕捉,以光強(qiáng)的變化為中介,研究推力器通道內(nèi)電離情況的變化,通過正態(tài)擬合法求出電離情況沿軸向分布的曲線,找出電離強(qiáng)度最大點(diǎn)位置、主電離區(qū)寬度等電離相關(guān)參數(shù),并對電離強(qiáng)度最大點(diǎn)位置、主電離區(qū)寬度等參數(shù)進(jìn)行時(shí)域分析,將其時(shí)域特性與放電電流時(shí)域特性進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)電離強(qiáng)度最大點(diǎn)位置、主電離區(qū)寬度等參數(shù)與放電電流一起發(fā)生周期相同、規(guī)律一致的振蕩,電離強(qiáng)度最大點(diǎn)位置和主電離區(qū)寬度等參數(shù)都隨著放電電流的增大而增大,隨著放電電流的減小而減小。其次,改變放電電壓、陽極流量、勵(lì)磁電流等推力器自身參數(shù)和觸持電流、陰極流量等陰極參數(shù),研究工作參數(shù)變化對低頻振蕩和電離強(qiáng)度最大點(diǎn)位置、主電離區(qū)寬度等參數(shù)的影響。研究結(jié)果表明,放電電流和電離強(qiáng)度最大點(diǎn)位置、主電離區(qū)寬度等參數(shù)的平均值會(huì)隨推力器自身參數(shù)發(fā)生規(guī)律性的變化,電離強(qiáng)度最大點(diǎn)位置、主電離區(qū)寬度等參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差與電流標(biāo)準(zhǔn)差呈正相關(guān)趨勢,即隨... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

霍爾推力器結(jié)構(gòu)原理示意圖

圖 1-2 霍爾推力器放電電流低頻振蕩[3]特性是霍爾推力器固有的屬性，存在于工況參數(shù)的力器的放電電流時(shí)均值及振蕩幅值均較小，振型正常模式下，推力器的放電電流時(shí)均值及振蕩幅值，放電存在不穩(wěn)定隱患。目前，關(guān)于低頻振蕩特性第一是低頻振蕩產(chǎn)生機(jī)制的研究，第二是推力器自響研究，第三是外參數(shù)對低頻振蕩特性的影響研多參數(shù)對低頻振蕩影響的研究主要集中于推力器影響和放電參數(shù)的影響，但通過相關(guān)的實(shí)驗(yàn)我們可在推力器結(jié)構(gòu)參數(shù)和放電參數(shù)（放電電壓、磁場、振蕩的幅值可能存在較大差異，使得放電低頻振蕩實(shí)際上對于等離子體放電而言，外部擾動(dòng)都可能影心陰極性能發(fā)生變化、接地方式參數(shù)和條件的變化導(dǎo)致等離子體分布和運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致

外的研究現(xiàn)狀及分析實(shí)際應(yīng)用中，霍爾推力器放電不穩(wěn)定不僅會(huì)影響自身壽統(tǒng)造成沖擊，使得壽命縮短，可靠性降低。推力器的不程中放電電流和放電電壓的振蕩，統(tǒng)一稱作為低頻振蕩和學(xué)者對霍爾推力器低頻振蕩的產(chǎn)生機(jī)理、影響因素等究手段包括數(shù)值模擬、理論推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)等。本文下面將紹霍爾推力器低頻振蕩特性的研究現(xiàn)狀。爾推力器低頻振蕩產(chǎn)生機(jī)制的研究現(xiàn)狀力器由前蘇聯(lián)科學(xué)家 Morozov 提出和設(shè)計(jì)，所以對于發(fā)現(xiàn)和研究也是由前蘇聯(lián)開展的[4]。從 1970 年開始，驗(yàn)的手段對低頻振蕩特性進(jìn)行研究。Morozov 在設(shè)計(jì) 圖 1-3）時(shí)采取了三個(gè)措施以降低低頻振蕩強(qiáng)度：第一均勻；第二是設(shè)計(jì)零磁場區(qū)（如圖 1-4），實(shí)現(xiàn)工質(zhì)預(yù)電路以降低振蕩強(qiáng)度[5]。


本文編號(hào)：2916961