直流電壓下水射流等離子弧的產生及其電磁加速過程.pdf

1、隨著載人航天技術的發(fā)展，儲水和輸水設備受限于航天器空間的問題得到了解決，以水為推進劑的航天推進技術步入了良性發(fā)展階段。本文所研究的水射流等離子弧推進是在以液體為工質的電熱式推進器和以氣體為工質的等離子推進器為基礎所發(fā)展起來的新技術，但由于反應機理過于復雜，理論解析難度較大，實驗數(shù)據(jù)也較難提取，所以，數(shù)值模擬對于水射流等離子弧推進效應的理論研究具有舉足輕重的地位。 本文在流體力學軟件二次開發(fā)的基礎上，對水射流等離子弧反應器和電磁加

2、速推進器內部的多物理場進行了耦合數(shù)值模擬，并探討了系統(tǒng)推力及其影響因素。結果表明：等離子弧的產生對于加速射流的效果明顯；水蒸氣和等離子體的產生致使電場發(fā)生明顯畸變；隨著相變作用的加強，電流與產熱率降低；推進器中，感應電場引起的洛侖茲力起到了阻礙射流的作用，增大外加磁場對于射流的加速作用弱于增大外加電場所引起的效果。通過對系統(tǒng)推力和水的利用效率分析表明，水射流等離子弧推進系統(tǒng)中水的利用效率得到很大提高；在真空條件下，系統(tǒng)推力存在較大的提升