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题名多孔阵列式电喷雾推力器纯离子电流的物理模型
被引量:1
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作者
雪佳强
郭宁
孟伟
杨三祥
李春波
王墨戈
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机构
兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室
国防科技大学空天科学学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期171-182,共12页
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基金
国家重点研发计划引力波探测专项(2021YFC2202704)。
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文摘
纯离子(PIR)发射状态的多孔发射极阵列(PEA)使离子液体电喷雾推力器(ILET)具有高精度、高比冲、高效率、小体积等优点。为了研究PEA在PIR发射状态下的束电流机制,构建了一种包含起始电压、多点发射、黏性流动、离子电流的物理模型。通过引入正态性假设简化了加工公差不确定性和多孔基材不均匀性的量化过程,基于Monte Carlo方法推导出了PEA的PIR电流解析表达式,并通过对比试验结果验证了模型的可靠性和准确性。结果表明,模型机理明确、误差较小,能够较高精度地预测锥形多孔硼硅酸盐PEA的PIR电流和多点发射行为;模型计算结果与AFET-2推力器试验结果基本一致,相对误差范围为1.0%~1.5%,随着工作电压的增大和发射体数量的增加有助于提升模型的精度。模型为计算效率较高的0D模型,为ILET的鲁棒性设计和性能优化提供了一种新的计算方法。
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关键词
离子液体电喷雾推力器
离子蒸发
多点发射
纯离子模式
物理模型
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Keywords
Ionic liquid electrospray thruster
Ion evaporation
Multi-site emission
Pure ionic regime
Physical model
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分类号
V439.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名电喷雾推力器单发射点电流模型及稳定性分析
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作者
陈冲
夏广庆
康会峰
范益朋
鹿畅
孙斌
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机构
大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室
大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室
北华航天工业学院河北省微纳卫星协同创新中心
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期250-258,共9页
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基金
国家重点研发计划(2021YFE0116000)
国家自然科学基金(12175032,12102082,12275044,12211530449)
+3 种基金
中央高校基本科研业务费(DUT22RC(3)078,DUT21GJ206,DUT22QN232)
河北省科技计划(YCYZ202201,216Z1901G,206Z1902G)
河北省科技创新项目(SJMYF2022X18,SJMYF2022X06)
北京控制工程研究所先进空间推进技术实验室和北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心开放基金(LabASP-2022-04)。
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文摘
为促进对纯离子模式下电喷雾推力器的深入理解,分析了电喷雾推力器单发射点受力、供液及离子蒸发行为,建立了发射电流理论模型,明确了电压、供液装置流阻等参数对发射电流的影响规律。所得结果与现有实验数据吻合良好。基于所得模型,进而对单发射点顶端用于发射离子的凸起结构进行了瑞利稳定性分析,得到了单发射点稳定发射的电流上限,并分析了流阻对电流上限的影响。结果表明:发射电流为外加电压的二次函数,与供液装置的流阻成反比关系;纯离子模式存在一个稳定发射电流上限,超过此上限,凸起结构便会破碎;流阻越大,发射电流上限越大。
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关键词
电推进
电喷雾推力器
纯离子模式
电流模型
稳定性分析
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Keywords
Electric propulsion
Electrospray thruster
Pure ion mode
Current model
Stability analy⁃sis
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分类号
V439.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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