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题名聚焦磁场及发散磁场对霍尔推力器壁面侵蚀的影响研究
被引量：9
- 1
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作者
丁永杰
扈延林
颜世林
李鸿
李玉全
蔡宁泊
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机构
哈尔滨工业大学先进动力技术研究所
北京控制工程研究所
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第5期795-800,共6页
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基金
高等学校博士学科点专项科研基金资助(20122302110048)
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文摘
为了研究磁场对霍尔推力器壁面侵蚀的影响,利用轮廓仪测量霍尔推力器内外壁面工作30h的侵蚀状况,对比聚焦磁场和发散磁场条件下的推力器壁面侵蚀过程,分析了聚焦磁场改善壁面侵蚀的方式和程度,并进行了机理分析。实验结果表明:在经过30h的实验后,聚焦磁场相对于发散磁场内陶瓷壁面侵蚀深度降低33%,外陶瓷壁面侵蚀深度降低18.6%。理论分析表明:在羽流发散半角小于30°以内时,溅射系数随羽流发散半角增大而增大,将羽流发散半角控制在小于30°以内的"磁聚焦"模式,能够有效降低离子对壁面的侵蚀,进而可提高推力器寿命。
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关键词
霍尔推力器
磁场位型
壁面侵蚀
寿命
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Keywords
hall thruster
Magnetic field topology
Wall erosion
lifetime
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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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题名基于混合方法的霍尔推力器寿命预估及参数影响分析
被引量：4
- 2
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作者
田杨
张志远
王平阳
严立
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机构
上海交通大学机械与动力工程学院
国防科学技术大学航天与材料工程学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第7期1002-1008,共7页
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基金
上海市自然科学基金(12ZR1414700)
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文摘
为了预估霍尔推力器的寿命,改进了用于半经验公式法的点源模型使原方法计算精度获得优化。在文献已有实验条件和结果的基础上,考察了改进半经验公式法及简易解析模型法的可靠性,结果表明,简易解析模型法在1000h以后的误差逐渐扩大,改进半经验公式法虽然计算精度较好,但需要短寿命实验结果为其提供确定参数的依据。为了在推力器设计阶段和无实验结果的条件下提供保证精度的寿命预估手段,建立了将两种方法结合的混合方法,该方法与简易解析模型法对比表明,运行4000h后SPT内、外壁面计算值的平均相对误差由13.53%和45.28%下降到4.84%和21.2%。采用此方法考察了推力器运行参数改变对寿命的影响规律。
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关键词
霍尔推力器
寿命
半经验公式法
简易解析模型法
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Keywords
hall thruster
lifetime
Semi-empirical method
Simple analytic model method
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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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题名霍尔推力器寿命实验和计算分析
被引量：2
- 3
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作者
张志远
田杨
王平阳
吴建军
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机构
国防科学技术大学航天科学与工程学院
北京电子工程总体研究所
上海交通大学机械与动力工程学院
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出处
《火箭推进》
CAS
2014年第3期16-22,共7页
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基金
上海市自然科学基金(12ZR1414700)
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文摘
为了准确高效地预估霍尔推力器寿命,利用在真空舱内工作较短时间后的霍尔推力器结合三坐标测量仪测量其放电室陶瓷绝缘内外壁面轮廓的直径沿周向的变化情况,以此作为输入参数结合概率密度公式获得了高效率的半经验公式法模型和计算结果。采用文献算例对模型和计算代码进行了验证,表明改进后的模型和算法能够在霍尔推力器短时间运行的测量结果基础上较为准确地预测长时间工作后放电室壁面轮廓形状,进而得到推力器的使用寿命。在此基础上,针对影响HET-40推力器寿命的主要因素进行了考察,获得了相关的影响规律。结果表明,其他条件不变的情况下,霍尔推力器的寿命与输入功率乘积近似常数,对于本研究对象,该常数大约为3.6×106 W·h。
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关键词
霍尔推力器
寿命
实验
半经验公式法
概率密度
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Keywords
hall thruster
lifetime
experiment
semi-empirical method
probability density
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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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题名金刚石对霍尔推力器通道壁面抗溅射性能的影响
被引量：1
- 4
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作者
李青曼
王平阳
徐宗琦
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机构
上海交通大学机械与动力工程学院
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出处
《中国空间科学技术》
EI
CSCD
北大核心
2017年第6期62-67,共6页
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文摘
为了提高霍尔推力器的寿命,提出将放电通道内的氮化硼陶瓷材料换为金刚石的方法,以此来提高推力器的抗溅射性能。文章主要通过研究金刚石对推力器磁场的影响及其二次电子发射特性,分析了以金刚石作为通道壁面的可行性。文章还采用称重法对镀上金刚石的氮化硼陶瓷靶材试件进行离子轰击溅射试验,使用半经验公式求出金刚石的溅射产额与离子入射角度的关系,并应用粒子运动模拟程序预测金刚石壁面通道半径的变化,得到壁面削蚀速度。试验结果表明,金刚石在不同入射角度下的溅射产额比氮化硼陶瓷相对减少75%。壁面轮廓模拟结果表明,金刚石能使通道壁面的削蚀情况得到改善,0.7mm厚的金刚石可以抵抗大约5 000~6 000h的溅射削蚀,对于提高霍尔推力器的寿命有一定的意义。
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关键词
霍尔推力器寿命
金刚石
溅射产额
溅射试验
壁面削蚀模拟
壁面材料
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Keywords
hall thruster lifetime
diamond
sputtering yield
sputtering experiment
channel wallerosion simulation
channel wall material
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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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题名永磁霍尔推力器性能退化及寿命评估研究
- 5
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作者
徐凡
王磊
丁永杰
王浩
唐菡
武天林
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机构
上海宇航系统工程研究所
哈尔滨工业大学能源科学与工程学院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期66-75,共10页
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基金
航天飞行动力学技术重点实验室基金(HLJDXQ20211231022)。
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文摘
为了探究永磁霍尔推力器在寿命末期的性能退化情况,针对HEP-600PM型推力器,模拟其陶瓷通道及内永磁盖板形貌,进行了热磁耦合仿真和放电实验。通过计算和实验得出推力器寿命末期永磁铁温度下降在10℃以内;推力和阳极效率退化程度约为10%,推力器在该状态下仍能够满足低轨卫星入轨离轨的任务需求。为了预测推力器的使用寿命,针对内盖板侵蚀现象编写了形貌演化程序,计算了推力器在氙、氪放电时,钛、石墨材料内盖板的侵蚀过程。结果表明,推力器氪气放电时的侵蚀情况更为严峻,内盖板寿命约为氙气放电时的80%;内盖板选用石墨材料,其寿命与钛相比可增加70%以上,采用石墨作为内盖板材料能够大大延长推力器的运行寿命。
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关键词
永磁霍尔推力器
永磁温度
热磁耦合仿真
寿命预测
长寿命放电
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Keywords
Permanent magnet hall thruster
Permanent magnet temperature
Magnetic-thermo cou⁃pling simulation
lifetime prediction
Long life discharge
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分类号
V439.2
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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