磁零点及通道宽度对霍尔推力器性能影响的数值研究

• 作者: 段萍 姜博瑞 孙少娟 陈龙 胡翔 宋继磊 李文庆
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 霍尔推力器 粒子 磁场 放电特性 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 电推进和其它推进|Electric Propulsion and Other Advanced Propulsion
• 页码范围: 2152-2160
• 页数: 9页
• 分类号: O539
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200294

摘要

磁场位形和通道尺度会改变霍尔推力器等离子体放电过程,影响推力器的宏观放电特性.为分析磁场和通道宽度对推力器放电性能的影响规律,针对霍尔推力器轴对称通道结构和放电物理过程建立了2D3V物理模型,采用粒子模拟方法研究了霍尔推力器磁零点磁场位形不同通道宽度的电势、粒子数密度、电子温度、电离速率、比冲及推功比的变化规律.结果表明:在具有磁零点磁场位形下,随着通道宽度增加,通道出口处电势降增加,加速区缩短,离子径向速度减少,壁面腐蚀降低;当磁零点位置在内壁面,推力器通道宽度由14mm增加到16mm时,推力器比冲和推功比增大,推力器放电效率提高;当磁零点位置在通道中轴线或外壁面,且通道宽度>14mm时,推力器比冲增大,推功比减小,推力器效率下降.