推進(jìn)器是一種將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的推力裝置,相較于傳統(tǒng)的化學(xué)推進(jìn),具有高比沖、高效率、高有效載荷比等優(yōu)勢(shì),各航天大國(guó)紛紛加大發(fā)展力度。目前已經(jīng)有很多裝置成功地用于軌道保持、深空探測(cè)等一系列太空任務(wù)中。至今為止研究最多的兩種電推進(jìn)裝置,一是離子推力器,二是霍爾推力器。在這兩種推力器中,空心陰極一方面作為電子源,另一方面作為中和器,是這兩種推進(jìn)系統(tǒng)中尤其重要的部分。在霍爾推力器中至少需要一個(gè)陰極來(lái)完成工質(zhì)電離和離子補(bǔ)償;而在離子推力器中,這兩項(xiàng)功能是分開(kāi)的,至少需要兩個(gè)空心陰極,一個(gè)作為電子源,另一個(gè)作為中和器。隨著電推進(jìn)系統(tǒng)的工程化應(yīng)用,空心陰極作為電推進(jìn)裝置的核心部件,引起了各國(guó)的普遍重視。因此研究陰極的可靠性和穩(wěn)定性具有重要的意義,目前陰極的振蕩對(duì)陰極的壽命有著不可忽視的影響,所以需要研究陰極振蕩的機(jī)制,需要了解陰極放電過(guò)程中等離子體放電的特性演化過(guò)程。對(duì)于陰極羽流區(qū)當(dāng)中的等離子體參數(shù)可以通過(guò)探針診斷以及光譜診斷等多種方式得到,但是由于陰極結(jié)構(gòu)一般比較比較小巧緊湊,且陰極在工作的時(shí)候內(nèi)部溫度往往達(dá)到上千攝氏度,高溫以及結(jié)構(gòu)的限制導(dǎo)致陰極內(nèi)部的等離子特性參數(shù)很難通過(guò)常規(guī)實(shí)驗(yàn)手段得到,而為了... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
Glossary
1. Background and motivations
    1.1 Purpose of the research
    1.2 Hollow cathodes used for electric propulsion
        1.2.1 Principle of hollow cathode discharge
        1.2.2 Development of hollow cathode
        1.2.3 Status of hollow cathode study
        1.2.4 Applications of hollow cathode discharge
    1.3 Simulation of hollow cathode discharge
        1.3.1 Simulation model of hollow cathode
        1.3.2 Software of hollow cathode simulation
2. Establishment of hollow cathode simulation model
    2.1. Intorduction of comsol software
    2.2 Structure of the model
    2.3 Equations of the model
    2.4 Plasma chemistry
    2.5 Boundary conditions
    2.6 Other comsol settings
3. Steady state simulation of hollow cathode
    3.1 Gas parameters of hollow cathode
    3.2 Plasma parameters of hollow cathode
    3.3 Electron pressure
    3.4 Comparison of experimental results and simulation results
    3.5 Boundary condition
4. Study on Hollow cathode Discharge Oscillation
    4.1 Hollow cathode oscillation simulation setting
    4.2 The results of cathode discharge oscillation simulation
    4.3 Distribution of cathode discharge parameter in a cycle
    4.4 Mechanism of hollow cathode oscillation
Conclusion
Reference
Acknowledgement
Author Biography



本文編號(hào)：3440212