把持有限元分析軟件對(duì)LIPS - 300 離子推力器中止空中穩(wěn)態(tài)及熱應(yīng)力分析。結(jié)果顯示處于大流量熄滅義務(wù)形狀時(shí)，文章依照推力器普通義務(wù)方式即大推力方式計(jì)較鴻溝條件并睜開(kāi)分析。熱鴻溝條件計(jì)較進(jìn)程依照推力器氣體放電能量堆積實(shí)踐編寫(xiě)軟件生成。從實(shí)踐動(dòng)身首先需求思索放電進(jìn)程中各類(lèi)能量粒子的發(fā)作率和損喪失率，可以直接反映出推力器的能量損喪失及其所接觸的航天器概略熱特點(diǎn)，提高推力器概略發(fā)射系數(shù)可以有效的增大推力器內(nèi)部的輻射交流熱流，從而抵達(dá)下降推力器全體溫度的目的。今朝雖還沒(méi)有對(duì)30 cm 口徑推力器睜開(kāi)熱實(shí)驗(yàn)，降溫幅度基礎(chǔ)在70 ～ 80 ℃。對(duì)概略涂層的選擇，

　　為了對(duì)30cm口徑LIPS - 300 推力器的熱想象提出公允建議，對(duì)推力器前后外殼內(nèi)外概略，電鍍本質(zhì)陽(yáng)極化是一種復(fù)雜且有效的編制，將上述推力器6 個(gè)概略的發(fā)射率提高至0. 75 ～ 0. 8 之間后從頭睜開(kāi)運(yùn)算，熱想象建議為在推力器內(nèi)部部件( 前、后屏柵筒) 外概略可以選擇采用陽(yáng)極化這一不變且較為簡(jiǎn)樸純真的工藝中止處置，當(dāng)推力器抵達(dá)穩(wěn)態(tài)后，在推力器高溫虧弱環(huán)節(jié)上、下磁鋼處的溫度范圍抵達(dá)了296 ～ 330 ℃的范圍，并依照密度計(jì)較在不合能量堆積部件上組成的電流，以抵達(dá)下降內(nèi)部器件義務(wù)溫度的目的。是以增大面- 面之間的輻射換熱( 即提高概略紅外發(fā)射系數(shù)) 是可采用的措施。推力器現(xiàn)有概略均為不處置鋁本質(zhì)概略，義務(wù)情形為真空，在某些部位降溫幅度致使抵達(dá)120 ℃支配，是以本著最大限制下降推力器內(nèi)部溫度分布的目的動(dòng)身，經(jīng)過(guò)進(jìn)程提高推力器內(nèi)外部件的概略發(fā)射率，可以有效下降推力器內(nèi)部部件溫度。推力器內(nèi)部關(guān)頭部件的全體溫度分布獲得了優(yōu)化，是以只能思索經(jīng)過(guò)進(jìn)程傳導(dǎo)或輻射將推力器內(nèi)部發(fā)作的熱量引出，其發(fā)射率為0. 16 ～ 0. 18，LIPS - 300 今朝有兩種義務(wù)方式分袂為大推力方式( 功率5 kW) 和小推力方式( 功率2 kW) ，是以對(duì)LIPS - 300 的各項(xiàng)功用需求睜開(kāi)深切研討，僅給出關(guān)懷部位的溫度分布和熱形變位移。從比對(duì)結(jié)果來(lái)看，陽(yáng)極筒和后外殼錐段的熱形變占重要位置。依照仿真分析得出的熱想象優(yōu)化結(jié)論是提高LIPS - 300 離子推力器內(nèi)外部件的概略發(fā)射率是可以下降內(nèi)部部件溫度，離子推力器的高溫部件重假設(shè)陽(yáng)極筒錐段、屏柵筒和后極靴，以滿意外概略多發(fā)射率且低接受率的需求，磁鋼溫度已可以滿意義務(wù)溫度上限哀求。

結(jié)論

　　依照仿真結(jié)果來(lái)看，是以熱模型需求從離子推力器放電腔內(nèi)部各類(lèi)帶有能量的粒子堆積末尾中止談判。對(duì)環(huán)形會(huì)切場(chǎng)推力器能量堆積進(jìn)程中占有主導(dǎo)位置的是等離子體云團(tuán)向放電腔不合內(nèi)概略的輻射。

　　熱鴻溝條件的取得依照LIPS - 300 今朝理論義務(wù)功用參數(shù)中止計(jì)較，但陽(yáng)極化處置在大幅提高發(fā)射率的同時(shí)，最為關(guān)懷的磁鋼降溫幅度普通均在100 ℃支配，而其熱功用參數(shù)作為重要的研討標(biāo)的目的，最后依照電流計(jì)較出能量分布。

圖1 空心陰極發(fā)射體溫度預(yù)估值

熱想象優(yōu)化

　　從上述結(jié)果看出，是以需求作為推力注重要的想象內(nèi)容之一。在LIPS - 300 離子推力器的基本上睜開(kāi)熱分析，而對(duì)推力器前后外殼外概略可以選擇導(dǎo)電多層熱控涂層鍍膜，采用提高發(fā)射率手段( 提高表發(fā)射率可以采用電鍍氧化物、熱控涂層等多種編制) ，以提高概略發(fā)射系數(shù)為方針?biāo)妓鳎瑹嵝巫冞^(guò)大會(huì)致使陽(yáng)極筒結(jié)構(gòu)顯現(xiàn)嚴(yán)重喪失調(diào)，結(jié)果如圖5 所示，但疇前期對(duì)20 cm口徑LIPS - 200 推力器中止的概略處置熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，并滿意磁鋼義務(wù)溫度上限的有效方法。

引言

　　30 cm 口徑離子推力器( LIPS - 300 型) 是針對(duì)新一代大型桁架勢(shì)結(jié)構(gòu)衛(wèi)星平臺(tái)全電推進(jìn)運(yùn)用目的而研制，從而計(jì)較各類(lèi)粒子密度，推力器穩(wěn)態(tài)義務(wù)時(shí)內(nèi)部溫度較高，前后屏柵筒外概略，致使推力器不能正常輸出額定參數(shù)。其次推力器內(nèi)部的放電腔即上、下陽(yáng)極筒由于高溫激起的形變位移也是重要思索成分，從推力器尺寸的改動(dòng)及某些關(guān)頭部組件的更新顯示出這是一款結(jié)構(gòu)相對(duì)較新的推力器產(chǎn)品，從而影響放電功用，這已超出了推力器磁鋼的義務(wù)允許范圍。推力器若耐久在此溫度下義務(wù)會(huì)嚴(yán)重影響SmCo 永磁鐵的磁功用，真白手藝網(wǎng)(http://www.chvacuum.com/)以為分析結(jié)果對(duì)熱想象方面會(huì)具有指點(diǎn)意義。

鴻溝條件

　　由于離子推力器基礎(chǔ)事理是依托氣體放電并中和發(fā)作推力，且不會(huì)破壞推力器外殼概略導(dǎo)電的形狀。

　　30cm口徑離子推力器熱特點(diǎn)摹擬分析為，接受率也會(huì)隨之提高并且使得原有推力器概略鋁本質(zhì)的導(dǎo)電形狀發(fā)作了轉(zhuǎn)變，從而影響推力器的放電功用。

　　由于推力器屬于電真空器件
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