免费论文摘要：电弧加热发效果的试验接洽与数值模仿

跟着航天本领的兴盛和生人对世界探究范畴的拓展，百般航天器对空间促成体例的诉求日益普及，本能出色的电促成发效果变成暂时和将来百般空间工作促成体例的杰出采用。电弧加热发效果具备比冲较高、运转电压低、推力密度大、羽流蔓延角小、推力/功率比高、构造大略、遏制简单、真实性高、体例兼容性好等特性，可动作航天器姿轨控体例、主促成体例的能源安装，在卫星工程及其它航天工作中具备宏大的运用远景。正文创造了一套电弧加热发效果太空模仿试验体例，囊括太空模仿真空体例、促成剂需要体例、电源安排单位、微推力全弹性丈量安装、数据搜集遏制体例以及其它配系办法，个中沿用全弹性本领安排的液体微弱流量丈量安装和微推力丈量安装处置了电弧加热发效果接洽中液体促成剂微弱流量和mN级微弱推力精确丈量的要害本领，中心阐明了微弱流量丈量、微弱推力丈量和有毒促成剂肼需要的道理与本领，并精细引见了试验体例的各项功效和本领目标。在所建交的试验体例上，实行了电弧加热发效果太空模仿本能试验和寿命试验。在本能试验中，以氮气和氮氨搀和模仿肼为促成剂，并辨别沿用高频脉冲和高压脉冲引弧通路对发效果起弧，举行发效果的启用个性接洽试验，接洽创造促成剂品种、电极温度、起弧交流电、电弧室建压进程和电源引弧通路本能均对发效果的启用个性有感化；沿用氩气、氮气、氮氨搀和模仿肼和各别搀和比氮氨搀和气体动作促成剂，举行发效果太空模仿本能试验，试验中丈量发效果的交流电、电压、促成剂流量、推力、促成剂进口压力、发效果外表温度、真空体例真空度等参数，接洽创造促成剂品种对发效果运奇迹态和本能具备明显的感化，沿用分子量较小的气体动作促成剂时，发效果的输出功率、比冲和功效高于沿用分子量对立较大的气体为促成剂时的本能；发展了沿用无水肼为促成剂的发效果本能试验，丈量了促成剂流量、交流电、推力和比冲，试验表明所研制的电源安排单位不妨实行发效果沿用无水肼为促成剂的引弧功效，接洽创造沿用无水肼为促成剂时的发效果推力和比冲优于沿用氮氨搀和模仿肼为促成剂时的本能；辨别沿用氮气和氮氨搀和模仿肼为促成剂，实行了电弧加热发效果245钟点的寿命试验，试验中丈量了发效果的交流电、电压、推力、促成剂进口压力等参数，寿命试验后对发效果举行领会，查看创造负极和阳极均生存鲜明的烧蚀局面，接洽创造各别促成剂典型会感化发效果电极烧蚀的水平，寿命试验中负极烧蚀会引导发效果弧电压减少，阳极的烧蚀引导发效果的推力和比冲等本能有所低沉。本文华用局域热力学平稳本领，对以肼为促成剂的电弧加热发效果举行数值模仿，模子中商量了粘性耗散、焦耳加热、Lorentz力、电子焓输运、辐射丢失等局面，以反应发效果内等离子体体震动与预热进程中重要的物理局面。开始对电弧加热发效果举行了二维数值模仿，赢得了各别工况下（流量、交流电）发效果里面温度、压强、密度、速率、流线平分布，领会了发效果内等离子体体的震动与预热个性和发效果能量输出的机理，并将数值模仿预估的推力和比冲与沟通试验工况下的本能举行比拟。正文在沟通工况下（流量、交流电）对沿用轴向进气和旋向进气两种构造的发效果举行了三维数值模仿，计划进程中将促成剂进气通道归入计划域，制止了报酬给定进口速率矢量散布对数值模仿截止的感化，赢得了发效果里面温度、轴向速率、切向速率平分布，接洽截止表白沿用轴向进气和旋向进气发效果中均生存气体旋流局面，但沿用旋向进气的发效果里面气体旋流强度高于沿用轴向进气的发效果。本文华用试验接洽、表面领会和数值模仿相贯串的接洽本领，对电弧加热发效果举行了体例而深刻的接洽，为电弧加热发效果进一步接洽和工程运用供给普通。

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