电喷雾推力器单发射点电流模型及稳定性分析

作     者：陈冲 夏广庆 康会峰 范益朋 鹿畅 孙斌 CHEN Chong;XIA Guangqing;KANG Huifeng;FAN Yipeng;LU Chang;SUN Bin

作者机构：大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学辽宁省空天飞行器前沿技术重点实验室辽宁大连116024 北华航天工业学院河北省微纳卫星协同创新中心河北廊坊065000 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      面：250-258页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家重点研发计划(2021YFE0116000) 国家自然科学基金(12175032,12102082,12275044,12211530449) 中央高校基本科研业务费(DUT22RC(3)078,DUT21GJ206,DUT22QN232) 河北省科技计划(YCYZ202201,216Z1901G,206Z1902G) 河北省科技创新项目(SJMYF2022X18,SJMYF2022X06) 北京控制工程研究所先进空间推进技术实验室和北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心开放基金(LabASP-2022-04) 

主　　题：电推进 电喷雾推力器 纯离子模式 电流模型 稳定性分析 

摘      要：为促进对纯离子模式下电喷雾推力器的深入理解,分析了电喷雾推力器单发射点受力、供液及离子蒸发行为,建立了发射电流理论模型,明确了电压、供液装置流阻等参数对发射电流的影响规律。所得结果与现有实验数据吻合良好。基于所得模型,进而对单发射点顶端用于发射离子的凸起结构进行了瑞利稳定性分析,得到了单发射点稳定发射的电流上限,并分析了流阻对电流上限的影响。结果表明:发射电流为外加电压的二次函数,与供液装置的流阻成反比关系;纯离子模式存在一个稳定发射电流上限,超过此上限,凸起结构便会破碎;流阻越大,发射电流上限越大。