国家自然科学基金(10772195) 作品数:9 被引量:14 H指数:3 相关作者: 周进 杨乐 尹乐 吴建军 李自然 更多>> 相关机构: 国防科学技术大学 陆军航空兵学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 武器装备预研基金 国家部委资助项目 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 电气工程 更多>>
PPT小卫星轨道转移任务分析 2008年 针对CAST968小卫星平台,结合HY-1卫星,分析了该卫星轨道转移任务的应用需求;对比HY-1卫星采用的单组元肼推力器,指出了脉冲等离子体推力器(Pulsed Plasma Thruster,PPT)的应用特点;根据该卫星平台的外形和结构参数,对星上轨道转移PPT的数量和工作方式进行了初步设计;基于PPT的研究现状和推进能力,对PPT的轨道转移方案进行了论证分析,计算了相关的轨道转移参数。研究表明,PPT可以适用于微小卫星小能量轨道转移任务,与传统的化学轨道转移推进系统相比,优势较明显。 李自然 周进 吴建军关键词:脉冲等离子体推力器 电推进 小卫星 脉冲等离子体推力器羽流回流影响分析 2010年 将三维MHD双温入口模型的计算结果作为入口条件,运用DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法,模拟实验室PPT样机羽流。验证计算显示,该模型具有模拟脉冲等离子体推力器羽流的能力。对不同初始电压和电容下的羽流场进行了模拟,给出了出口平面返流质量流率的变化情况和20μs羽流中离子和CEX离子的分布情况。计算结果显示,高能量状态对应高质量流率,高质量流率对应高动量,高动量离子和中性粒子对航天器撞击会造成更强影响。 尹乐 周进 缪万波 杨乐 李自然关键词:脉冲等离子体推力器 羽流 脉冲等离子体推力器羽流的粒子模拟 被引量:3 2008年 目前微小卫星正在积极地发展中,脉冲等离子体推力器是其推进系统的一个重要发展方向,为了能够将PPT成功地运用于空间,需对其羽流进行研究。将DSMC(Direct Simulation Monte-Carlo)/PIC(Particle in Cell)流体混合算法与一维MHD放电模型相结合,一体化模拟NASA Glenn PPT羽流,对不同出口偏转角的羽流场进行模拟,并与实验结果进行了比较。计算结果显示引入出口速度的偏转角提高了模型的羽流扩散能力,羽流的扩散角是影响羽流的一个主要因素。 尹乐 周进 杨乐 李自然关键词:脉冲等离子体推力器 羽流 平行板脉冲等离子体推力器工作过程的双温K-B模型仿真 被引量:1 2008年 为了提高脉冲等离子体推力器的效率,必须深入理解推力器的物理机理。本文在K-B模型中加入双温能量交换率项,并将该双温放电模型用于模拟平行板脉冲等离子体推力器加速通道中的等离子体激发及加速过程。该模型能够帮助我们更好地理解PPT中的等离子体激发及能量平衡过程,同时获得推力器的性能信息。运用该模型对实验室用平行板电极PPT工作过程进行了模拟计算。通过计算结果获得了放电过程中温度、能量以及密度等各种等离子体参数的变化细节。计算结果表明,高初始电容能量对应着出口速度、密度以及推力器表面温度的高脉冲峰值。在推力器放电过程中,大部分的中性成分出现在脉冲时间末期,这部分组分具有较低的速度,是造成推力器低效率的主要因素。为了提高PPT的性能,应该延长电流脉冲峰值的持续时间,同时在脉冲电流峰值结束后,对推进剂表面进行更好的冷却。 尹乐 周进 李自然 杨乐关键词:脉冲等离子体推力器 仿真 脉冲等离子体推力器放电电流测量 被引量:1 2008年 为测量脉冲等离子体推力器(PPT)工作时产生的冲击大电流,设计了一种基于Rogowski线圈的放电电流测量系统,并采用Pearson 5046电流互感器对其进行对比和校正。简要介绍了该测量系统的组成和原理,分析了相关参数的选取,实验表明,该系统方便实用,测量准确,对系统影响较小。 李自然 周进 杨乐 吴建军关键词:脉冲等离子体推力器 放电电流 ROGOWSKI线圈 脉冲等离子体推力器推进剂烧蚀传热计算 被引量:5 2010年 运用磁流体动力学的方法,建立脉冲等离子体推力器工作过程模型,展开三维仿真研究,对推进剂的烧蚀传热过程进行分析。通过该模型计算得到的推进剂烧蚀质量和元冲量能够反映出实验结果的大体趋势,同时针对不同电容以及两种不同推力室构型的情况进行了评估。结果显示,推进剂的温度变化波形反映着放电波形的变化波形,影响着推力室等离子体的流动,良好的推进剂表面温度分布更有助于推进剂的喷射过程。 尹乐 周进 缪万波 孙明波 杨乐 吴建军关键词:磁流体动力学 脉冲等离子体推力器 脉冲等离子体推力器的设计评估仿真 被引量:1 2010年 运用磁流体动力学(Magnetohydrodynamic,MHD)的方法,对脉冲等离子体推力器推力室工作过程开展三维双温MHD数值仿真,并对推力室的工作机理进行了分析研究。通过该模型计算得到的推进剂烧蚀质量和原冲量与实验结果相符,同时对不同初始电压、电容、电极长度及推进剂高宽比下的情况进行了评估,为推力器设计提供指导依据。结果显示,高放电能量、长电极长度及大高宽比对推力器的性能都有一定提升,但这种提升是有限的,在进行推力器设计时,这些因素应进行综合考虑。 尹乐 周进 缪万波 孙明波 杨乐 吴建军关键词:磁流体动力学 脉冲等离子体推力器 仿真 脉冲等离子体推力器电磁辐射干扰诊断 被引量:2 2008年 脉冲等离子体推力器(PPT)是一种PPT以脉冲方式工作的适用于微小卫星姿轨控系统的空间电磁推进系统,为了研究其在工作过程中因瞬间高压放电而产生的严重电磁干扰(EMI),论述了PPT的EMI产生机理,分析了PPT电磁辐射干扰感应电压频谱;通过一种简易短单极杆状天线和霍尔探针对PPT电磁辐射干扰进行了诊断,分别测量了PPT点火电路和主放电电路EMI信号电磁场分布,研究PPT电磁辐射干扰的分布规律;并结合地面试验的实际,提出了相应的的电磁兼容方案。研究表明:PPT辐射EMI是一种低频非周期性电磁脉冲,在其作用范围内,如不采取措施,会对周边电子设备造成损害。 李自然 周进 吴建军关键词:脉冲等离子体推力器 电磁干扰 电磁脉冲 电磁兼容 脉冲等离子体推力器放电波形设计评估仿真研究 被引量:4 2010年 运用磁流体动力学的方法,对脉冲等离子体推力器推力室工作过程开展三维双温MHD数值仿真,并开展对推力室的工作机理的分析研究。通过该模型计算得到的推进剂烧蚀质量和元冲量与实验结果相符,同时针对不同初始电压、电容以及两种特征波形的情况进行评估,为推力器的放电波形设计提供指导依据。结果显示在推力器波形设计的初期,是采用电流高变化率低能量水平,还是采用电流低变化率高能量水平,需要结合实际,进行优化评估。 尹乐 周进 缪万波 孙明波 杨乐 吴建军关键词:磁流体动力学