科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
磁等离子体发动机（Magnetoplasma Rocket Engine,MPRE）的离子回旋共振加热（Ion Cyclotron Resonance Heating,ICRH）单元中射频天线是能量注入元件，其参数直接影响能量耦合效率。为优化ICRH天线参数，建立了ICRH中粒子模拟（Particle In Cell,PIC）计算的缩比准则，以缩比PIC模型对ICRH单元进行了仿真计算，分析了天线位置、天线构型、天线输入频率对加热效果的影响，并在30kW MPRE样机上进行了羽流离子能量诊断实验。研究结果表明：天线起始位置位于0.125m （仿真中2.5mm）处加热效果最佳，左旋天线优于右旋天线，双带天线优于单带天线，四分之一扭转天线优于二分之一扭转天线，天线参数优化后离子能量升高到优化前的5.35倍；在螺旋波源功率4kW,ICRH功率8.0kW下，羽流诊断实验中离子能量达50.23eV，表明能量已成功耦合到等离子体中，天线优化方案有效。
- 出版日期2022
- 单位西安航天动力研究所
