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千瓦级氩电弧加热发动机的二维数值模拟
TWO-DIMENSIONAL MODELLING OF A kW-CLASS ARGON ARCJET

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贾少霞 1   王海兴 2   陈熙 2   潘文霞 3   汤海滨 1  
文摘 本文对千瓦级氩电弧加热发动机内的传热与流动进行了数值模拟研究, 获得了典型工况下发动机内温度、速度和马赫数以及发动机喷管温度等参数分布. 模拟结果表明, 工作气体主要是在阴极下游附近以及约束通道内被加热电离, 气体在发动机喷管的上游为亚音速流动, 经过约束通道后转变为超音速流动. 在进气总压一定时, 随着弧电流的增加, 发动机出口温度和速度均随之增加, 但工作气体流量略有下降.
其他语种文摘 In this paper, modelling study is performed to reveal the plasma flow and heat transfer characteristics of a kW-class argon arcjet thruster. Computed results are presented concerning the temperature, velocity and Mach number distributions within the thruster nozzle and the temperature distributions inside the nozzle wall under typical operating conditions. Modelling results show that the heating and ionization of the propellant mainly take place near the cathode tip and constrictor region. The flow transits from upstream subsonic regime into downstream supersonic regime with the transonic in the constrictor region. With the increase of arc current, the temperature and velocity at the thruster exit plane increase, while the mass flow rates of working gas at fixed inlet pressure decreases slightly.
来源 工程热物理学报 ,2010,31(5):821-823 【核心库】
关键词 电弧加热发动机 ; 等离子体 ; 流动与传热 ; 数值模拟
地址

1. 北京航空航天大学宇航学院, 北京, 100191  

2. 清华大学工程力学系, 北京, 100084  

3. 中国科学院力学研究所, 北京, 100190

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0253-231X
学科 航天(宇宙航行)
基金 国家自然科学基金资助项目
文献收藏号 CSCD:3911492

参考文献 共 4 共1页

1.  Sabchez M M. Arcjet Modelling: Status and Prospects. J. Propulsion and Power,1996,12(6):1035-1043 被引 10 次    
2.  HAN P. Modelling of the Supersonic Flow and Heat Transfer in a DC Arc Plasma Torch. Plasma Chemistry and Plasma Processing,2001,21(2):249-264 被引 10 次    
3.  PAN W X. Effects of Anode Temperature on Working Characteristics and Performance of a Low Power Arcjet Thruster. Chin. Phys. Lett,2009,26:125201 被引 6 次    
4.  Tiwari S N. Effects of Finite Rate Chemistry Models on Radiating Nozzle Flows AIAA Paper, 2000: 2000-0730 被引 1 次    
引证文献 1 篇

1 何青松 低功率电弧加热发动机内流动、传热与传质的数值计算 载人航天,2018,24(5):574-581,595
被引 0 次

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