霍尔推力器类低频电离振荡的新模型建立与特性研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51207033
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0705.高电压与放电
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2015-12-31

项目摘要

The Hall thruster is a plasma jet source, which ionizes propellant gas and accelerates ions under the effects of electric and magnetic fields. The low frequency oscillation, resulting from the unstablity of ionization, is a basic issue concerning the microscopic mechanisms and macroscopic properties of Hall thruster..As the existing numerical model analysis does not correspond with the experimental results of low frequency oscillation, this project intends to establish a practicable numerical analysis platform: a novel numerical model of low frequency oscillation in Hall thruster, basing on the differences of physical properties between the near-anode zone and the ionization-acceleration zone. This model would physically propose an effective sub-region description of electron motion in the near-anode zone and the ionization-acceleration zone, and mathematically determine the join conditions of expressions describing electron dynamic and stationary states, and methodologically solve the multi-time scale problem in the simulation of low frequency oscillation effectively..Research applying the new model and combined with expirements, would help revealing the mechamism of Hall thruster parameters in effecting the low frequency oscillation and plasma charecteristics in different oscillation modes, and furthermore contributes to the control of jet plasma parameters and optimazation of thruster's performance.
霍尔推力器是利用电磁场作用来实现工质电离与离子加速的等离子体射流源,电离不稳定状态所表现出的低频振荡特性是其内部微观机制与宏观性能研究的基础性课题。.针对现有数值模型无法准确反映低频振荡的实验测量结果,并基于推力器通道内近阳极区与电离-加速区物理特性的区别,本项目拟建立一种可行的数值分析工具/平台- - 霍尔推力器低频振荡新数值模型;物理上,给出近阳极区与电离-加速区电子动态特性的分区域有效性描述;数学上,确定出电子动态与稳态表达形式的结合/衔接条件;方法上,有效地解决低频振荡模拟中多时间尺度的计算难点。.应用所建立的新数值模型,结合实验研究,给出霍尔推力器工作参数对低频电离振荡影响机制和各类振荡形态下等离子体特性,为霍尔推力器射流等离子体参数的控制与性能优化提供方法支撑。

结项摘要

霍尔推力器的低频振荡过程包含了中性气体电离、磁场束缚电子,电场加速离子的综合过程,其振荡机制及特性的数值及实验研究是提高推力器效率的重点,也为等离子体理论及应用的发展奠定基础。. 本课题引入电子动态特性,建立霍尔推力器低频振荡新模型,仿真结果显示了电子与离子的动态联系;基于低频振荡过程分析,给出能反应振荡物理过程的机制模型;结合实验测量对低频振荡模型中温度方程的求解进行修正,修正后的模型所得电子温度与实验结果符合较好;在对低频振荡分类的基础上,给出磁场强度、放电电压及质量流量对低频振荡的综合影响,首次完成了推力器参数对低频振荡的整体描述;深入的分析表明低频振荡的模态受阴极发射能力的影响,通过阴极质量流量的调节,给出了阴极发射特性对低频振荡的影响,验证了理论分析结果;结合各工作参数对低频振荡的综合影响,给出推力器最佳工况选取方案,指导实际推力器工况选择。

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(1)
专利数量(0)
Electromagnetic wave absorbing property of composite Fe3O4-graphite prepared by in -situ chemical precipitation
原位化学沉淀法制备Fe3O4-石墨复合材料的电磁波吸收性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Journal of Materials Engineering
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Li, Xueai;Wang, Chunsheng;Han, Xijiang;Li, X.-A.
  • 通讯作者:
    Li, X.-A.
Effects of operating parameters on ionization distribution in Hall thrusters
工作参数对霍尔推进器电离分布的影响
  • DOI:
    10.1063/1.4803842
  • 发表时间:
    2013-05
  • 期刊:
    Applied Physics Letters
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Wei, Liqiu;Wang, Chunsheng;Zhang, Chaohai;Yu, Daren
  • 通讯作者:
    Yu, Daren
The mechanism of the effect of a plasma layer with negative permittivity on the antenna radiation field
负介电常数等离子体层对天线辐射场的影响机制
  • DOI:
    10.1063/1.4922067
  • 发表时间:
    2015-06
  • 期刊:
    Physics of Plasmas
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Wang, Chunsheng;Liu, Hui;Li, Xueai;Jiang, Binhao
  • 通讯作者:
    Jiang, Binhao
A physical model of radiated enhancement of plasma-surrounded antenna
等离子体环绕天线辐射增强的物理模型
  • DOI:
    10.1063/1.4895485
  • 发表时间:
    2014-09
  • 期刊:
    Physics of Plasmas
  • 影响因子:
    2.2
  • 作者:
    Gao, Xiaotian;Wang, Chunsheng;Jiang, Binhao;Zhang, Zhonglin
  • 通讯作者:
    Zhang, Zhonglin
Experimental study on a variable magnet length cusped field thruster
变磁体长度尖点磁场推进器的实验研究
  • DOI:
    10.1016/j.vacuum.2015.02.007
  • 发表时间:
    2015-05
  • 期刊:
    Vacuum
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Yu, Daren;Chen, Pengbo;Sun, Guoshun;Zhao, Yinjian
  • 通讯作者:
    Zhao, Yinjian

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其他文献

转肌细胞特异表达MSTN基因RNA干涉序列的小鼠成纤维细胞株的筛选
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    黑龙江畜牧兽医
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴治昊;薛超;安星兰;王春生;苗向阳;安铁洙;朴善花
  • 通讯作者:
    朴善花
马凡综合征与先天二叶式主动脉瓣畸形发生急性Stanford A型主动脉夹层临床特征及早期预后分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中华医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    汪咏莳;董丽莉;姚豪华;王春生;舒先红
  • 通讯作者:
    舒先红
CM-DiI标记在小鼠骨骼肌卫星细胞移植治疗心肌梗死中的示踪研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
    中国分子心脏病学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱铠;过常发;王春生;赖颢;徐德明;夏宇
  • 通讯作者:
    夏宇
TiNi系贮氢电极
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    稀有金属材料工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王春生;雷永泉;等
  • 通讯作者:
小口径人工血管及其内皮化策略的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    复旦学报(医学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陆树洋;孙晓宁;王春生
  • 通讯作者:
    王春生

其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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