本文選題：月壤顆粒 + 影響因素��； 參考：《天津大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：在月球探測(cè)器發(fā)動(dòng)機(jī)噴射形成的羽流與月壤顆粒相互作用的過(guò)程中,很可能造成探測(cè)器的損害,比如污染著陸探測(cè)器,造成著陸探測(cè)儀所測(cè)數(shù)據(jù)失準(zhǔn)甚至導(dǎo)致著陸探測(cè)儀損壞。同時(shí),當(dāng)月球探測(cè)器在月球表面著陸或升起時(shí),會(huì)揚(yáng)起附近的月壤顆粒,月壤顆粒向遠(yuǎn)處運(yùn)動(dòng),對(duì)周圍人類的基地設(shè)施或者設(shè)備會(huì)產(chǎn)生不良影響。揚(yáng)起的月壤顆粒對(duì)航天器的可靠性提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),因此研究羽流場(chǎng)作用下的月壤顆粒的受力影響因素及空間分布規(guī)律具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文在前期工作基礎(chǔ)上,對(duì)真空環(huán)境下月壤顆粒所受到的各種外力進(jìn)行了量級(jí)分析,討論了Stokes曳力、升力及重力等7種作用力,確定了影響登月著陸器在下降過(guò)程中揚(yáng)起的月壤顆粒空間分布的主要因素。進(jìn)一步對(duì)Stokes曳力進(jìn)行了修正,通過(guò)編制FORTRAN程序計(jì)算并分析了慣性修正因數(shù)、滑移修正因數(shù)及周圍顆粒影響修正因數(shù)對(duì)月壤顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響。同時(shí),通過(guò)考慮月壤顆粒相互碰撞中發(fā)生的能量損失,采用質(zhì)量守恒定律和碰撞定律計(jì)算顆粒碰撞后的速度,討論了不同能量恢復(fù)系數(shù)下月壤顆粒分布規(guī)律。在考慮月壤顆粒相互碰撞時(shí)的能量損失后,月壤顆粒的分布趨勢(shì)相比未考慮之前有一定的減弱,并且揚(yáng)起的高度隨著恢復(fù)系數(shù)的減小而降低。最后,采用Fick擴(kuò)散方程分析擴(kuò)散作用對(duì)顆粒分布規(guī)律的影響,計(jì)算結(jié)果表明考慮了擴(kuò)散作用后月壤顆粒的分布出現(xiàn)了一些不均勻性。本文的工作可為羽流場(chǎng)與月壤顆粒相互作用的研究提供重要的參考。
[Abstract]:In the process of interaction between the plume formed by the lunar probe engine jet and the lunar soil particles, it is likely to cause damage to the probe, such as contamination of the landing detector, misalignment of the data measured by the landing detector and even damage to the landing detector. At the same time, when the lunar probe lands or rises on the surface of the moon, it will raise nearby lunar soil particles, which will move in the distance, which will have a negative impact on the surrounding human base facilities or equipment. The raised lunar soil particles pose a severe challenge to the reliability of spacecraft, so it is of great theoretical significance and practical value to study the factors affecting the force and spatial distribution of lunar soil particles under the action of plume flow field. In this paper, based on the previous work, the order of magnitude of various external forces on lunar soil particles in vacuum environment is analyzed, and seven kinds of forces, such as Stokes drag force, lift force and gravity force, are discussed. The main factors affecting the spatial distribution of lunar soil particles raised during the descent of lunar lander were determined. The effects of inertial correction factor, slip correction factor and surrounding particle correction factor on the motion of lunar soil particles were calculated and analyzed by FORTRAN program. At the same time, considering the energy loss in the collision of lunar soil particles, the law of mass conservation and the law of collision are used to calculate the particle velocity after collision, and the distribution of lunar soil particles under different energy recovery coefficients is discussed. After considering the energy loss when the lunar soil particles collide with each other, the distribution trend of the lunar soil particles is weakened, and the elevation of the lunar soil particles decreases with the decrease of the recovery coefficient. Finally, Fick diffusion equation is used to analyze the effect of diffusion on particle distribution. The results show that there are some inhomogeneity in the distribution of lunar soil particles after considering diffusion. The work in this paper can provide an important reference for the study of the interaction between plume flow field and lunar soil particles.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：P184.5

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本文編號(hào)：2108899