ホール型電気推進機の安定作動システム研究

霍尔式电力推进机稳定运行系统研究

基本信息

批准号：
15760196
负责人：
宮坂武志
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Gifu University (2004)Nagoya University (2003)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

ホールスラスタ作動時に観察される放電電流振動の抑制、推進性能の高効率化の観点から流入条件の最適化研究を進めてきた。以下に本研究により得られた知見を示す:1.ホールスラスタ3号機の設計・製作とオリフィス依存性の検討:これまでの2号機に比べ様々な流入部形状の設定が容易なホールスラスタ3号機の製作を行った。3号機を用いて、流入部形状、特にオリフィス断面形状を変化させ放電振動振幅、推進性能への影響を評価した。その結果、加速チャンネル側オリフィス径を大きくとったDivergent-Typeオリフィスの場合に最も放電振動振幅が抑えられ、逆にプレナム室側オリフィス径を大きくとったConvergent-Typeオリフィスの場合に高推進性能が得られることが分かった。これらの結果は3次元粒子シミュレーションの結果から考察が行われた。2.3次元粒子シミュレーションコードの開発・解析:まず、中性粒子の加速チャンネルへの流入条件が放電電流振動、推進性能に及ぼす効果を評価する自的で中性粒子に対する3次元粒子シミュレーションが行われた。その結果、電離領域における中性粒子分布から、Divergent-Typeオリフィスの場合、中性粒子密度が低く、電離が緩やかになることで振動振幅が抑制され、Convergent-Typeオリフィスの場合には流束分布がチャンネル中央部に強いピークを持ちチャンネル壁へのイオン損失が減少し推進性能が高くなることが分かった。次に、準中性を仮定した簡易模型により電離、イオン加速を考慮したコードに拡張し解析を行った結果、放電電流振動現象を捉えることができた。今後は本解析コードを複雑模型に拡張し、断面以外のオリフィス形状要素等に対する放電振動振幅、推進性能の依存性を評価することにより、放電振動抑制・高推進効率化を同時に達成できるような最適化条件を求めていきたい。

从抑制排放电流振动的角度来看，我们一直在对流入条件进行优化研究，并在激活孔邮票时观察到的高效率。以下是这项研究获得的基础：1。设计，生产和孔口依赖性孔推进器单元3：孔Stilla 3，其与以前的2单元2相比，其流入形状更容易。使用单元3，更改了流入部分形状，尤其是孔口横截面形状，以评估对辐射振动振幅和推进性能的影响。结果，具有较大的加速通道侧孔直径的发散型矿源具有最高的排放振动幅度，相反，在收敛型孔口中获得了高刺激性能，该孔具有较大的Plenam Room孔口直径。我发现了。根据三维粒子模拟的结果考虑了这些结果。 2.3尺寸粒子模拟代码的开发和分析：首先，用于中性颗粒的3D粒子模拟，评估中性颗粒流入排放电流振动和推进性能的影响。结果，从电离区域的中性颗粒分布到发散型孔口，中性粒子密度低，电离降低，振动幅度被抑制，并且分布了收敛型基础架构发现该通道的中心部分具有很强的峰值，从而减少了对通道壁的离子损失，并提高了推进性能。接下来，假设半中立性的简单模型扩展到了一个考虑电离和电离加速度的代码，结果，捕获了放电电流振动现象。将来，该分析代码将扩展到一个复杂的模型，并通过评估排放振动和推进性能对孔形元素以外的孔形元素的依赖，这是实现辐射振动抑制和高促进效率的最佳选择。同一时间。