《霍爾推力器類低頻電離振盪的新模型建立與特性研究》是依託哈爾濱工業大學，由王春生擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：霍爾推力器類低頻電離振盪的新模型建立與特性研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王春生
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
霍爾推力器是利用電磁場作用來實現工質電離與離子加速的電漿射流源，電離不穩定狀態所表現出的低頻振盪特性是其內部微觀機制與巨觀性能研究的基礎性課題。.針對現有數值模型無法準確反映低頻振盪的實驗測量結果，並基於推力器通道內近陽極區與電離-加速區物理特性的區別，本項目擬建立一種可行的數值分析工具/平台- - 霍爾推力器低頻振盪新數值模型；物理上，給出近陽極區與電離-加速區電子動態特性的分區域有效性描述；數學上，確定出電子動態與穩態表達形式的結合/銜接條件；方法上，有效地解決低頻振盪模擬中多時間尺度的計算難點。.套用所建立的新數值模型，結合實驗研究，給出霍爾推力器工作參數對低頻電離振盪影響機制和各類振盪形態下電漿特性，為霍爾推力器射流電漿參數的控制與性能最佳化提供方法支撐。
結題摘要
霍爾推力器的低頻振盪過程包含了中性氣體電離、磁場束縛電子，電場加速離子的綜合過程，其振盪機制及特性的數值及實驗研究是提高推力器效率的重點，也為電漿理論及套用的發展奠定基礎。本課題引入電子動態特性，建立霍爾推力器低頻振盪新模型，仿真結果顯示了電子與離子的動態聯繫；基於低頻振盪過程分析，給出能反應振盪物理過程的機制模型；結合實驗測量對低頻振盪模型中溫度方程的求解進行修正，修正後的模型所得電子溫度與實驗結果符合較好；在對低頻振盪分類的基礎上，給出磁場強度、放電電壓及質量流量對低頻振盪的綜合影響，首次完成了推力器參數對低頻振盪的整體描述；深入的分析表明低頻振盪的模態受陰極發射能力的影響，通過陰極質量流量的調節，給出了陰極發射特性對低頻振盪的影響，驗證了理論分析結果；結合各工作參數對低頻振盪的綜合影響，給出推力器最佳工況選取方案，指導實際推力器工況選擇。
