《脈衝電漿推進理論和關鍵技術》是2020年科學出版社出版的圖書，作者是武志文，劉向陽。本書內容是脈衝電漿推力器具有系統結構簡單、推力精度高、比沖高、可靠性高和運行功率低等特點，非常適合套用於近年發展勢頭迅猛的微小衛星。研發高效能脈衝電漿推力器對於提高微小衛星機動能力、控制精度和在軌時間具有重要意義。
基本介紹
- 書名：脈衝電漿推進理論和關鍵技術
- 作者：武志文、劉向陽
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030651006
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
脈衝電漿推力器具有系統結構簡單、推力精度高、比沖高、可靠性高和運行功率低等特點，非常適合套用於近年發展勢頭迅猛的微小衛星。研發高效能脈衝電漿推力器對於提高微小衛星機動能力、控制精度和在軌時間具有重要意義。《脈衝電漿推進理論和關鍵技術》參考國內外脈衝電漿推進技術的研究成果和套用情況，全面闡述了脈衝電漿推力器的基本理論、設計方法和關鍵技術等，對我國脈衝電漿推進技術的發展和套用有所幫助。
圖書目錄
目錄
叢書序
前言
第1章 緒論
1.1 脈衝電漿推力器的研究背景 001
1.2 脈衝電漿推力器的基本原理 002
1.2.1 脈衝電漿推力器的基本原理 002
1.2.2 脈衝電漿推力器的優缺點 004
1.3 國內外的研究現狀及發展趨勢 005
1.3.1 脈衝電漿推力器套用及樣機研製概況 005
1.3.2 國內外實驗研究成果及分析 011
1.3.3 國內外數值仿真研究成果及分析 013
參考文獻 016
第2章 脈衝電漿推力器的構成及實驗測試
2.1 脈衝電漿推力器實驗樣機設計 022
2.1.1 推進劑和供給系統 023
2.1.2 儲能電容器 023
2.1.3 點火系統 023
2.1.4 放電電極 025
2.1.5 傳輸、連線和絕緣部件 025
2.2 測試系統 026
2.2.1 放電參數測量系統 026
2.2.2 推力器性能參數測試 027
2.2.3 電漿特性參數測試 033
2.2.4 脈衝電漿推力器典型設計及實驗測試 041
參考文獻 042
第3章 脈衝電漿推力器的數學模型
3.1 經典彈丸模型 044
3.1.1 動力學模型的建立 044
3.1.2 模型的驗證與分析 049
3.2 改進彈丸模型 051
3.2.1 動力學模型的建立 051
3.2.2 燒蝕質量模型的建立 053
3.3 多電流片模型 056
3.3.1 多電流片模型的建立 056
3.3.2 模型的驗證與分析 062
3.4 磁流體MHD模型 063
3.4.1 PTFE推進劑MHD模型 063
3.4.2 水推進劑MHD模型 077
參考文獻 086
第4章 脈衝電漿推力器的固體推進劑PTFE特性研究
4.1 PTFE熱化反應及其高溫電漿系的熱物性分析 088
4.1.1 可能存在的燒蝕組分和化學反應方程 088
4.1.2 PTFE中性燒蝕組分計算 091
4.1.3 PTFE高溫電漿組分及熱物性計算 094
4.2 PTFE的TGDSC測試 103
4.2.1 TGDSC簡介 103
4.2.2 測試結果與分析 104
4.3 脈衝電漿推力器輻射機制及工作過程仿真研究 107
4.3.1 熱電漿輻射機制分析 107
4.3.2 熱電漿輻射計算 108
4.3.3 計算結果及分析 109
參考文獻 114
第5章 脈衝電漿推力器固體推進劑PTFE燒蝕過程
5.1 PTFE燒蝕邊界層的物理模型 116
5.1.1 PTFE燒蝕邊界層概述 116
5.1.2 經典的燒蝕邊界層模型 117
5.1.3 基於雙峰速度分布函式的KB模型 118
5.2 不同模型下克努森層參數跳躍關係的對比與分析 125
5.3 燒蝕邊界層外邊界速度的理論分析及其對燒蝕特性的作用機制 129
5.3.1 不同電漿層加速機制下燒蝕邊界層外邊界速度的數值研究 131
5.3.2 不同電漿層加速機制下固體聚合物燒蝕蒸發速率的數值研究 134
5.4 脈衝電漿推力器燒蝕工作過程的數值研究 138
5.4.1 物理模型 139
5.4.2 PPT燒蝕工作過程數值計算 144
5.4.3 計算結果與分析 151
參考文獻 166
第6章 脈衝電漿推力器推進劑的研究
6.1 固體推進劑 167
6.1.1 聚四氟乙烯（PTFE）167
6.1.2 複合推進劑 169
6.1.3 熱塑性塑膠 170
6.1.4 其他材料 170
6.2 脈衝電漿推力器的氣體推進劑 171
6.3 脈衝電漿推力器的液體推進劑 173
6.3.1 液態金屬推進劑 173
6.3.2 揮發性非金屬液體推進劑 174
6.3.3 非揮發性非金屬液體推進劑 176
6.4 未來展望 180
參考文獻 180
第7章 脈衝電漿推力器點火過程研究
7.1 脈衝電漿推力器點火過程研究問題 183
7.1.1 研究方案設定 183
7.1.2 點火過程實驗結果分析 184
7.2 脈衝電漿推力器點火過程機制分析 185
7.2.1 電極擊穿過程的機制 185
7.2.2 相關參數對點火過程的影響 191
7.2.3 提高PPT放電穩定性的思路 194
參考文獻 195
第8章 脈衝電漿推力器能量損失體系與分散式放電實驗
8.1 脈衝電漿推力器能量損失體系 197
8.2 分散式放電脈衝電漿推力器實驗 203
8.2.1 分散式放電脈衝電漿推力器研製背景 203
8.2.2 分散式放電脈衝電漿推力器實驗的設計 204
8.2.3 分散式放電實驗脈衝電漿推力器研究結果討論 205
參考文獻 209
第9章 非平行板構型脈衝電漿推力器研究
9.1 不同極板構型 210
9.1.1 擴張型極板脈衝電漿推力器 210
9.1.2 分段陽極型脈衝電漿推力器 215
9.1.3 同軸式脈衝電漿推力器 220
9.2 不同工作原理 224
9.2.1 Zpinch型脈衝電漿推力器 224
9.2.2 電熱式脈衝電漿推力器 225
9.2.3 吸氣式脈衝電漿推力器例子 228
參考文獻 230
