كليدواژه :
رانشگر الكتريكي , ميدان مغناطيسي القايي , پالس , ديناميك سيالات مغناطيسي , پلاسما
چكيده فارسي :
رانشگر پالس پلاسمايي، اولين رانشگر مورد استفاده در ماموريت‌هاي فضايي بوده است. در اين سيستم‌ها به دليل تخليه خازن الكتريكي و عبور جريان قوي بين آند وكاتد، سوخت تجزيه شده و سپس با استفاده از ميدان مغناطيسي القايي و اعمال نيروي لورنتس به ذرات پلاسما تبديل و با شتاب‌گيري آن‌ها نيروي رانش توليد مي‌كند. در اين پژوهش به شبيه‌سازي يك بعدي يك رانشگر پالس پلاسمايي پرداخته شده است. روش عددي به‌كار رفته بر مبناي روش عددي اينفلت، هارتن، لكس، ون لير (HLLE) مي‌باشد. از اثرات هال، فرايند يونيزاسيون، انتقال حرارت و لزجت صرف-نظر شده است. رسانندگي الكتريكي محيط و ضريب گذردهي خلاء ثابت فرض شده است. به منظور صحت به كارگيري روش عددي مورد استفاده در اين پژوهش، مسئله‌ي ريمان مغناطيسي يك بعدي با عنوان مسئله لوله ضربه جهت صحه‌گذاري حل معادلات ديناميك سيالات مغناطيسي استفاده مي‌گردد. معادلات حاكم براي يك شتاب‌دهنده مغناطيسي نمونه حل شده است. نتايج حل ارائه شده شامل توزيع چگالي، توزيع سرعت، توزيع فشار و توزيع ميدان مغناطيسي در طول شتاب‌دهنده مي‌باشد كه مقايسه آن با نتايج عددي مشابه، نتايج رضايت بخشي را نشان مي‌دهد. رانشگر پالس پلاسمايي، مورد تحليل عددي واقع شده است. نتايج مربوط به منحني‌هاي چگالي، فشار، ميدان مغناطيسي و سرعت با رفتار فيزيكي مورد انتظار مقايسه شده و رضايت بخش مي‌باشد. هم‌چنين نمودار توزيع دماي تفلون پس از رسيدن به دماي تصعيد، با اعمال انرژي حرارتي از ناحيه پلاسما، با نتايج مرجع هم‌خواني مناسبي دارد.
چكيده لاتين :
The pulsed plasma Thruster has been the first thruster in the space mission. In the thrusters, based on discharging electrical capacitor and passing high current between the anode and cathode, fuel is isolated, then by using self-field magnetic and applying Lorentz force to the plasma particles and with accelerating them the thrust force is generated. In the research a one dimensional Pulsed Plasma Thruster has been investigated. The applied numerical solution is based on Einfeldt, Harten, Lax, Van Leer, (HLLE) numerical method which has the adequate accuracy. In the simulation Hall effects, ionization process, heat transfer, and viscosity have been neglected. Governing equation for a magnetic accelerator has been solved. The represented solution results include distribution of density, velocity, pressure, and magnetic field during the magnetic accelerator which compared with similar numerical results was satisfactory. A Pulse Plasma Thruster has been numerically analyzed. The results related to density, pressure, magnetic field, and velocity curves have been compared with the desire physical behavior, which were satisfactory. Also graph of distribution of Teflon temperature after reaching to the ablation temperature, by applying heat energy from plasma area, has adequate compatibility with reference.
