隨著航天事業(yè)的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各國對太空的探索范圍也逐漸從近地空間逐漸向宇宙深處擴(kuò)展。進(jìn)行深空探測,大功率、高比沖的推力器需求越來越大,也需要推力器具有能夠長時(shí)間穩(wěn)定可靠地工作,電推力器因此備受青睞、應(yīng)運(yùn)而生,在近幾十年得到廣大學(xué)者的研究。目前大多數(shù)電推力器系統(tǒng)中電極燒蝕、中和器壽命等問題限制了電推力器的發(fā)展,針對電極燒蝕問題學(xué)者提出了無電極推力器——螺旋波推力器,學(xué)者提出了使用電負(fù)性氣體作為推力器工質(zhì)來消除中和器,新型推力器的發(fā)明與新型工質(zhì)的應(yīng)用將使電推力器發(fā)展走上新的臺階。螺旋波推力器自提出以來受到許多學(xué)者的研究,其工作原理與特性仍然存在許多未知,電負(fù)性氣體作為推進(jìn)工質(zhì)也有待考察,作為新型推力器與工質(zhì),對它們的工作原理、特性的研究非常必要。本文結(jié)合國內(nèi)外已有研究成果與相關(guān)電推進(jìn)理論進(jìn)行總結(jié)歸納,基于COMSOL多體物理有限元仿真軟件對螺旋波推力器放電腔中等離子體放電過程進(jìn)行了模擬仿真。該仿真方法是基于流體方法從宏觀角度對等離子體在放電腔中的輸運(yùn)過程進(jìn)行描述。本文采用了新的電磁場耦合方法,將放電腔中電磁場有效耦合,很好地反應(yīng)了放電腔中等離子體放電的實(shí)際情況。本文對影響螺旋波等離... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 電推進(jìn)技術(shù)概述
        1.2.1 電推進(jìn)系統(tǒng)基本工作原理
        1.2.2 電推進(jìn)系統(tǒng)的分類
        1.2.3 電推進(jìn)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)及典型電推進(jìn)系統(tǒng)介紹
    1.3 螺旋波等離子體推力器發(fā)展優(yōu)勢
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究內(nèi)容
2 螺旋波等離子體推力器基礎(chǔ)理論
    2.1 高密度等離子體的獲得
        2.1.1 螺旋波等離子體源
        2.1.2 天線構(gòu)型的選擇
    2.2 螺旋波等離子體推力器推力獲得
        2.2.1 中性氣體噴射形成推力
        2.2.2 等離子體加速機(jī)理
        2.2.3 等離子體推力計(jì)算
    2.3 本章小結(jié)
3 螺旋波等離子體推力器的數(shù)值模擬
    3.1 等離子體常用數(shù)值模擬方法概述
    3.2 螺旋波等離子體放電模型及相關(guān)計(jì)算域
        3.2.1 螺旋波等離子體放電模型描述
        3.2.2 螺旋波等離子體放電計(jì)算域
    3.3 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
        3.3.1 螺旋波放電過程中等離子體參數(shù)的變化
        3.3.2 輸入?yún)?shù)對放電特性的影響
    3.4 數(shù)值計(jì)算結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
4 螺旋波等離子體推力器實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        4.1.1 總體實(shí)驗(yàn)平臺
        4.1.2 放電天線構(gòu)型及尺寸設(shè)計(jì)
        4.1.3 射頻源與匹配器的選擇
        4.1.4 工質(zhì)氣體流量控制系統(tǒng)選擇
        4.1.5 放電室設(shè)計(jì)
        4.1.6 磁場設(shè)計(jì)
        4.1.7 高壓探頭與示波器
    4.2 實(shí)驗(yàn)研究與結(jié)果分析
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)工況
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀測
        4.2.3 螺旋波等離子推力器放電特性影響因素研究
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文內(nèi)容總結(jié)
    5.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3070573