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稀薄等离子体羽流稳态流动粒子模拟
被引量:
3
1
作者
钱中
王平阳
杜朝辉
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期165-168,共4页
以稳态等离子体推力器羽流为研究对象,基于单元粒子法-直接模拟蒙特卡罗法混合法,建立数值仿真模型,研究流场电势、电子数密度、离子电流密度分布,通过与实测数据及已有模拟结果的比较验证模型.电子动量方程简化中,考虑电子和离子与中...
以稳态等离子体推力器羽流为研究对象,基于单元粒子法-直接模拟蒙特卡罗法混合法,建立数值仿真模型,研究流场电势、电子数密度、离子电流密度分布,通过与实测数据及已有模拟结果的比较验证模型.电子动量方程简化中,考虑电子和离子与中性粒子的碰撞效应,采用交替方向隐式法求解等离子体电势,所得仿真结果优于忽略该效应的Boltzmann模型,尤其是在流场翼部.本研究对电推力器的污染评估具有参考价值.
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关键词
电推力器
羽流
粒子
模拟
单元
粒子
法
直接模拟蒙特卡罗
法
下载PDF
职称材料
50kW级高功率霍尔推力器放电通道数值模拟研究
被引量:
3
2
作者
陈笃华
王平阳
+1 位作者
王尚
刘佳
《上海航天(中英文)》
CSCD
2021年第6期78-84,共7页
高功率霍尔推力器兼顾了比冲高、推力大、寿命长等特点。为了提高设计效率并考察热负荷问题,以50 kW级霍尔推力器为对象,采用单元粒子法(PIC)/蒙特卡罗碰撞模型(MCC)/直接模拟蒙特卡罗碰撞模型(DSMC)混合算法,建立二维对称计算模型。基...
高功率霍尔推力器兼顾了比冲高、推力大、寿命长等特点。为了提高设计效率并考察热负荷问题,以50 kW级霍尔推力器为对象,采用单元粒子法(PIC)/蒙特卡罗碰撞模型(MCC)/直接模拟蒙特卡罗碰撞模型(DSMC)混合算法,建立二维对称计算模型。基于准电中性假设、中性原子考虑为背景气体,计算得到标准工况下(功率50 kW,流量86.4 mg/s)推力为2.2 N,比冲为2598 s,与同类推力器实验结果对比,误差分别为5.18%和3.35%。在此基础上,考察了多种工况下(工作电压400~600 V,工质流量69.12~103.68 mg/s)放电通道内离子数密度、离子轴向运动速度、电子温度分布等参数。结果表明:增大工作电压会增强粒子间相互作用及离子加速喷出效果,流量调节影响电子温度和离子数密度分布;从推力器性能方面来看,增大工作电压,推力比冲随之增大,流量增大、推力增大,推力器的热损失功率占比达到15.94%。研究结果为高功率霍尔推力器的设计和实验提供了一定的参考依据。
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关键词
高功率霍尔推力器
数值模拟
单元
粒子
法
热损失
推力比冲
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职称材料
题名
稀薄等离子体羽流稳态流动粒子模拟
被引量:
3
1
作者
钱中
王平阳
杜朝辉
机构
上海交通大学动力机械与工程学院
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期165-168,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50306013)
文摘
以稳态等离子体推力器羽流为研究对象,基于单元粒子法-直接模拟蒙特卡罗法混合法,建立数值仿真模型,研究流场电势、电子数密度、离子电流密度分布,通过与实测数据及已有模拟结果的比较验证模型.电子动量方程简化中,考虑电子和离子与中性粒子的碰撞效应,采用交替方向隐式法求解等离子体电势,所得仿真结果优于忽略该效应的Boltzmann模型,尤其是在流场翼部.本研究对电推力器的污染评估具有参考价值.
关键词
电推力器
羽流
粒子
模拟
单元
粒子
法
直接模拟蒙特卡罗
法
Keywords
electric thruster plume particle simulation particle-in-cell (PIC) direct simulation MonteCarlo (DSMC)
分类号
V439 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
50kW级高功率霍尔推力器放电通道数值模拟研究
被引量:
3
2
作者
陈笃华
王平阳
王尚
刘佳
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
上海空间推进研究所
出处
《上海航天(中英文)》
CSCD
2021年第6期78-84,共7页
基金
装备预研航天科技联合基金(6141B061203)。
文摘
高功率霍尔推力器兼顾了比冲高、推力大、寿命长等特点。为了提高设计效率并考察热负荷问题,以50 kW级霍尔推力器为对象,采用单元粒子法(PIC)/蒙特卡罗碰撞模型(MCC)/直接模拟蒙特卡罗碰撞模型(DSMC)混合算法,建立二维对称计算模型。基于准电中性假设、中性原子考虑为背景气体,计算得到标准工况下(功率50 kW,流量86.4 mg/s)推力为2.2 N,比冲为2598 s,与同类推力器实验结果对比,误差分别为5.18%和3.35%。在此基础上,考察了多种工况下(工作电压400~600 V,工质流量69.12~103.68 mg/s)放电通道内离子数密度、离子轴向运动速度、电子温度分布等参数。结果表明:增大工作电压会增强粒子间相互作用及离子加速喷出效果,流量调节影响电子温度和离子数密度分布;从推力器性能方面来看,增大工作电压,推力比冲随之增大,流量增大、推力增大,推力器的热损失功率占比达到15.94%。研究结果为高功率霍尔推力器的设计和实验提供了一定的参考依据。
关键词
高功率霍尔推力器
数值模拟
单元
粒子
法
热损失
推力比冲
Keywords
high-power hall thruster
numerical simulation
particle-in-cell(PIC)
heat loss
thrust and specific impulse
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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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
稀薄等离子体羽流稳态流动粒子模拟
钱中
王平阳
杜朝辉
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
3
下载PDF
职称材料
2
50kW级高功率霍尔推力器放电通道数值模拟研究
陈笃华
王平阳
王尚
刘佳
《上海航天(中英文)》
CSCD
2021
3
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职称材料
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