一种耦合外部电路的脉冲感应推力器磁流体力学数值仿真模型

作     者：车碧轩 李小康 程谋森 郭大伟 杨雄 Che Bi-Xuan;Li Xiao-Kang;Cheng Mou-Sen;Guo Da-Wei;Yang Xiong

作者机构：国防科技大学航天科学与工程学院长沙410073 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2018年第67卷第1期

页      面：185-195页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 080103[工学-流体力学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51306203)资助的课题~~ 

主　　题：等离子体物理 电推进 磁流体力学 等离子体模拟 

摘      要：为了深入研究脉冲感应推力器的工作原理,预测其推进性能,建立了一种耦合外部电路的磁流体力学模型,实现了对加速通道内等离子体二维流场结构演化过程及驱动电路放电过程的同步耦合求解.模拟计算所得美国MK-1推力器加速通道内的等离子体瞬态参数分布及推力器比冲、效率等性能参数均与实验数据一致;计算结果成功复现了推力器的工作物理图景.借助这一新模型,实现了对电路-等离子体双向耦合作用的定量分析,分析结果表明:耦合等离子体导致驱动电路等效电阻增大,电感减小;激励线圈与等离子体之间的互感随等离子体整体远离线圈表面而逐渐减小.