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磁场强度对霍尔推力器放电通道光谱诊断参数影响的研究

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磁场强度对霍尔推力器放电通道光谱诊断参数影响的研究

作者：颜世林哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

霍尔推力器是广泛应用在航天领域的先进电推进装置,具有比冲高,效率高,寿命长等优点。光谱诊断方法很适合霍尔推力器放电通道内的等离子体环境,应用广泛。但是霍尔推力器放电通道内的磁场环境对光谱参数诊断存在影响,本文针对这个问题... 详细信息

霍尔推力器是广泛应用在航天领域的先进电推进装置,具有比冲高,效率高,寿命长等优点。光谱诊断方法很适合霍尔推力器放电通道内的等离子体环境,应用广泛。但是霍尔推力器放电通道内的磁场环境对光谱参数诊断存在影响,本文针对这个问题做了如下的工作: 第二章针对霍尔推力器放电通道的磁场分布对特征谱线的光强度分布的影响进行分析。放电通道中电磁场的存在,使得电子在通道内主要的传导形式为霍尔漂移运动。磁场引起电子进行拉莫尔回旋运动,磁场越强则回旋半径越小,相对电子密度就会越高,这引起电子原子碰撞频率的增大,跃迁产生的光子数就会越多,光谱强度随之增大,原先由于能量太低观察不到的谱线也可以观察到。然后讨论了磁场的存在对原子能级的影响,磁场虽然会导致原子能级的分裂,从而引起谱线的分裂,但与特征谱线光强度的增大以及新谱线的出现关系并不大。第三章针对霍尔推力器放电通道内磁场的存在使得原子特征谱线出现展宽的现象进行分析。在阴极放电实验中,观察到了特征谱线线宽随着磁场强度的增加而增大的现象,展宽的数量级与塞曼效应理论值比较吻合。同时,讨论了光栅的存在也会对谱线产生展宽的影响。为了消除磁场以及光谱仪本身造成的光强度测量偏差,提高光谱诊断的精度,光谱测量中采用特征谱线光强度中心波长附近积分的方法。第四章针对霍尔推力器放电通道内磁场的存在使得氪原子能级跃迁分支系数比值变化的现象进行讨论。阴极放电实验中,对原子能级跃迁分支系数比值随磁场强度的变化进行计算。发现随着磁场强度的变化,2P能级、2P能级、2P能级分支系数比值是随着磁场强度的加强而增大的,2P能级分支系数比值是随着磁场强度的加强而降低的,2P能级、2P能级分支系数比值基本上不变化,说明磁场强度的变化对能级分支系数的影响程度不一样。所以在光谱诊断中,分支系数值要选择根据实际情况计算获得。同时,对于流量对分支系数的影响,将在后续工作中进一步研究。

关键词：霍尔推力器光谱诊断谱线展宽分支系数

真空室氢组分背压对霍尔推力器等离子体束聚焦特性的影响研究

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推进技术 2015年第4期36卷 635-640页

作者：丁永杰扈延林宁中喜颜世林李杰哈尔滨工业大学先进动力技术研究所黑龙江哈尔滨150001 北京控制工程研究所北京100080

基于光谱方法和羽流探针诊断方法，研究分析了氢组分压力对霍尔推力器束流聚焦特性和振荡特性的影响。研究结果表明，随着罐内氢组分压力的提高，通道内氢的特征谱线强度增强，相比 pH=0Pa， pH=0.04Pa下最大HI=652.6nm相对谱线强度增加... 详细信息

基于光谱方法和羽流探针诊断方法，研究分析了氢组分压力对霍尔推力器束流聚焦特性和振荡特性的影响。研究结果表明，随着罐内氢组分压力的提高，通道内氢的特征谱线强度增强，相比 pH=0Pa， pH=0.04Pa下最大HI=652.6nm相对谱线强度增加了8-9倍。氢组分向通道内的返流影响通道内的工质电离和离子加速过程，进而导致推力器束流特性变差，且伴随着低频振荡增大。当 p H=0.04Pa时，羽流发散半角为41.5°，相比pH=0Pa条件下增加了24.5°。

关键词：霍尔推力器地面真空系统氢气分压光谱等离子体束聚焦

聚焦磁场及发散磁场对霍尔推力器壁面侵蚀的影响研究

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推进技术 2015年第5期36卷 795-800页

作者：丁永杰扈延林颜世林李鸿李玉全蔡宁泊哈尔滨工业大学先进动力技术研究所黑龙江哈尔滨150001 北京控制工程研究所北京100080

为了研究磁场对霍尔推力器壁面侵蚀的影响,利用轮廓仪测量霍尔推力器内外壁面工作30h的侵蚀状况,对比聚焦磁场和发散磁场条件下的推力器壁面侵蚀过程,分析了聚焦磁场改善壁面侵蚀的方式和程度,并进行了机理分析。实验结果表明:在经过30... 详细信息

为了研究磁场对霍尔推力器壁面侵蚀的影响,利用轮廓仪测量霍尔推力器内外壁面工作30h的侵蚀状况,对比聚焦磁场和发散磁场条件下的推力器壁面侵蚀过程,分析了聚焦磁场改善壁面侵蚀的方式和程度,并进行了机理分析。实验结果表明:在经过30h的实验后,聚焦磁场相对于发散磁场内陶瓷壁面侵蚀深度降低33%,外陶瓷壁面侵蚀深度降低18.6%。理论分析表明:在羽流发散半角小于30°以内时,溅射系数随羽流发散半角增大而增大,将羽流发散半角控制在小于30°以内的"磁聚焦"模式,能够有效降低离子对壁面的侵蚀,进而可提高推力器寿命。

关键词：霍尔推力器磁场位型壁面侵蚀寿命

“双碳”背景下“燃气轮机燃烧室”教学模式改革探索

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大学（教学与教育） 2024年第2期 81-84页

作者：刘潇杨洪磊杨仁邓福泉颜世林哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

“双碳”背景下,能源与动力工程专业需结合国家需求进行教学模式改革,“燃气轮机燃烧室”作为能源动力相关专业重要课程,目前的教育方式已难以满足国家低碳发展战略需求。通过研究“双碳”及“低排放”背景下的国内外行业现状、现有基... 详细信息

“双碳”背景下,能源与动力工程专业需结合国家需求进行教学模式改革,“燃气轮机燃烧室”作为能源动力相关专业重要课程,目前的教育方式已难以满足国家低碳发展战略需求。通过研究“双碳”及“低排放”背景下的国内外行业现状、现有基础配置、国家政策方向及课程改革效益,发现“燃气轮机燃烧室”课程教学模式改革可行性强,对低碳社会的发展有着重要意义。但从以往教学过程来看,先修课程掌握不足、教学内容缺少动态调整机制及实践教学薄弱是阻碍本门课程对接“双碳”战略的主要因素。文章结合相关领域前沿研究调研、以往教学经验及现有基础设施,提出了“燃气轮机燃烧室”教学模式改革的重要方法,“燃气轮机燃烧室”课程的改革将助力我国实现“双碳”目标。

关键词： “双碳” 燃气轮机燃烧室先修课程动态调整机制

“双碳”背景下“燃气轮机燃烧室”教学模式改革探索

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大学 2024年第5期 81-84页

作者：刘潇杨洪磊杨仁邓福泉颜世林哈尔滨工程大学动力与能源工程学院

“双碳”背景下，能源与动力工程专业需结合国家需求进行教学模式改革，“燃气轮机燃烧室”作为能源动力相关专业重要课程，目前的教育方式已难以满足国家低碳发展战略需求。通过研究“双碳”及“低排放”背景下的国内外行业现状、现有... 详细信息

“双碳”背景下，能源与动力工程专业需结合国家需求进行教学模式改革，“燃气轮机燃烧室”作为能源动力相关专业重要课程，目前的教育方式已难以满足国家低碳发展战略需求。通过研究“双碳”及“低排放”背景下的国内外行业现状、现有基础配置、国家政策方向及课程改革效益，发现“燃气轮机燃烧室”课程教学模式改革可行性强，对低碳社会的发展有着重要意义。但从以往教学过程来看，先修课程掌握不足、教学内容缺少动态调整机制及实践教学薄弱是阻碍本门课程对接“双碳”战略的主要因素。文章结合相关领域前沿研究调研、以往教学经验及现有基础设施，提出了“燃气轮机燃烧室”教学模式改革的重要方法，“燃气轮机燃烧室”课程的改革将助力我国实现“双碳”目标。

关键词： “双碳” 燃气轮机燃烧室先修课程动态调整机制

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霍尔推力器启动阶段陶瓷壁面放气的光谱研究

霍尔推力器启动阶段陶瓷壁面放气的光谱研究

第十六届全国等离子体科学技术会议暨第一届全国等离子体医学研讨会

作者：颜世林张旭魏立秋于达仁哈尔滨工业大学能源学院

实验中发现,霍尔推力器在启动阶段存在放电电流强度大于额定设计电流值的现象。初始值较高的放电电流会随着推力器运行时间的增长而逐渐下降,最后趋近于额定工况电流。对启动阶段羽流区放电电流的分析发现,电流成分中的电子电流强度基... 详细信息

实验中发现,霍尔推力器在启动阶段存在放电电流强度大于额定设计电流值的现象。初始值较高的放电电流会随着推力器运行时间的增长而逐渐下降,最后趋近于额定工况电流。对启动阶段羽流区放电电流的分析发现,电流成分中的电子电流强度基本保持不变,而离子电流初始强度较高,之后逐渐下降直至稳定,这与放电电流的变化趋势相一致。因此可以推断,推力器启动阶段的高放电电流与离子电流的变化有关。离子电流来源于推力器通道中工质的电离。对通道电离过程进行光谱诊断,发现在推力器从大气环境转移到真空罐中后的首次点火中,除了工质氙的谱线外,在陶瓷壁面附近还存在氮、氧的谱线,并且两种元素的谱线强度随时间的变化趋势与放电电流强度的变化趋势相一致。因此推断推力器启动阶段较大的离子电流强度是由于存在氮氧等外来离子源。而氮氧成分是大气的主要成分,因此可以推断,陶瓷壁面暴露于大气环境中时吸附了部分气体,在推力器启动阶段中逐渐释放出来,释放出来的氮氧等成分被电离,增加了放电电流的离子来源,增大了离子电流。而随着陶瓷吸附气体的不断消耗,它对离子电流的增强效应逐渐下降直至基本消失,放电电流也会随着下降直至稳定。实验中发现,当推力器在真空罐中进行再次点火时,同样存在放电电流初始值较大,之后逐渐降低直至额定工况电流的现象,说明陶瓷壁面对氙工质同样存在吸附和释放,对氙工质的光谱测量结果也证明了该机理的存在。同时实验中还发现,真空罐中再次点火时的初始放电电流值要小于从大气环境转移到真空罐后首次点火的放电电流初始值。这说明陶瓷壁面对大气成分的吸附和释放,对推力器性能的影响更大。此外实验中还发现,在同样的真空冷却条件下,冷却的时间越长,点火后放电电流下降至额定电流工况所需的时间也越长。这是因为冷去时间越长,陶瓷壁面吸附的气体就越多,之后陶瓷放气量和放气时间也会随着增加。由于大的放电电流会对推力器放电回路形成一定的冲击,影响推力器的性能。因此有必要针对陶瓷的吸气和放气机制,设计相应的点火流程,进行陶瓷的预除气处理,降低推力器启动阶段的电流冲击。

关键词：霍尔推力器点火陶瓷放气光谱

来源： cnki会议评论

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人民代表报

作者：单文道颜世林倪爱东

“同志，这是我家老二和老幺家的户口本。两家一共７个人，麻烦你给他们都办了合作医疗证。”这是江苏省东海县石榴镇小里村赵老汉得知镇农村合作医疗办公室的同志下村为村民办理合作医疗证件的消息后，为其在外务工的两个儿子及家人办...

“同志，这是我家老二和老幺家的户口本。两家一共７个人，麻烦你给他们都办了合作医疗证。”这是江苏省东海县石榴镇小里村赵老汉得知镇农村合作医疗办公室的同志下村为村民办理合作医疗证件的消息后，为其在外务工的两个儿子及家人办理了参加农村合作医疗的相关手续。连日来?

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来源： cnki报纸评论

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工程结构有限元实践类课程教学改革探索研究

科教导刊 2023年第6期 123-125页

作者：罗铭聪高杰董平颜世林哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

在新工科及“双一流”建设的背景下,课程组针对工程结构有限元实践类专业课程中存在的不足,重新规划课程的教学内容、教学模式及教学方法,提出精细化教学内容,加强实践与理论的结合紧密度;强调以工程应用为导向,结合探讨交流模式,有效... 详细信息

在新工科及“双一流”建设的背景下,课程组针对工程结构有限元实践类专业课程中存在的不足,重新规划课程的教学内容、教学模式及教学方法,提出精细化教学内容,加强实践与理论的结合紧密度;强调以工程应用为导向,结合探讨交流模式,有效实施“实用创新”教学;优化教学方式,融入专业性强的实例题目,激发学生的专业兴趣与主观能动性,以期培养出具备分析解决工程实际问题能力和创新意识,满足社会需要的综合技术型人才。

关键词：工程结构有限元实践类专业课程工程应用教学改革

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低温烧结铁电/铁磁复相陶瓷研究进展

中国金属通报 2018年第1期 120-121页

作者：赵子谦凌味未张凯轩相博镪税国龙颜世林张若阳成都信息工程大学通信工程学院四川成都610225

随着电子器件和系统的集成度进一步提高,低温共烧陶瓷(LTCC)技术在无源集成领域的地位越来越重要。在这一背景下,铁电/铁磁复相陶瓷的低温烧结研究有重要的现实意义。本文重点描述了BaTiO_3/NiCuZn和Bi_4Ti_3O_(12)/NiCuZn两个复相陶瓷... 详细信息

随着电子器件和系统的集成度进一步提高,低温共烧陶瓷(LTCC)技术在无源集成领域的地位越来越重要。在这一背景下,铁电/铁磁复相陶瓷的低温烧结研究有重要的现实意义。本文重点描述了BaTiO_3/NiCuZn和Bi_4Ti_3O_(12)/NiCuZn两个复相陶瓷体系的低温烧结研究进展,为新复合体系的开发提供了有价值的参考。

关键词：铁电/铁磁复相陶瓷低温烧结 LTCC 研究进展