Содержание

Двухступенчатый двигатель с анодным слоем (варианты)

Изобретение относится к области электроракетных двигателей (ЭРД). Двухступенчатый двигатель с анодным слоем содержит катод — нейтрализатор, электромагнит, магнитопровод с полюсами, катод ускорительной ступени, который выполнен из графита, жестко связанные с магнитопроводом и расположенные внутри него кольцевой анод-газораспределитель и кольцевой катод разрядной ступени, катод ускорительной ступени выполнен составным в виде неподвижно установленного относительно магнитопровода кольцеобразного корпуса и установленных с возможностью осевого перемещения относительно магнитопровода внутреннего и наружного колец, подпружиненных в направлении выхода из двигателя вдоль его оси и упирающихся в систему радиально расположенных на полюсах магнитопровода штифтов, которые смещены по оси устройства в направлении к выходу, при этом на поверхности колец вне рабочей полости имеются кольцевые ограничительные выступы, а штифты выполнены из немагнитного материала, близкого по коэффициенту катодного распыления к материалу колец. Кроме того, внутреннее и наружное кольца составного катода ускорительной ступени могут упираться во фланцы, которые выполнены из немагнитного материала, близкого по коэффициенту катодного распыления к материалу колец, а кольца на выходе из двигателя могут иметь ступенчатую форму. Изобретение позволяет увеличить ресурс двухступенчатого двигателя с анодным слоем при сохранении его характеристик в течение всего времени работы, а также позволяет снизить массу и повысить экономичность. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области электроракетных двигателей (ЭРД).

Известен двухступенчатый двигатель с анодным слоем (ДАС) [1], содержащий кольцевые катоды и анод-газораспределитель, образующие разрядную ступень, причем кольцевые катоды одновременно являются анодами ускорительной ступени, и кольцевые катоды ускорительной ступени. Обе ступени размещаются в кольцевом зазоре магнитной системы, состоящей из электромагнита и магнитопровода с полюсами. Катоды и аноды изготовлены из молибдена.

Недостатком такого ДАС является сравнительно небольшой ресурс работы вследствие большого катодного распыления молибденовых электродов. Так четырехсотчасовые испытания ДАС на висмуте показали, что скорость уноса молибденовых катодов составляла ~(1/7-1,9)105 г/К [2]. Это означает, что даже при токе 5 А длина кольцевых катодов за каждые 1000 часов уменьшается на 10-15 мм.

Из предлагаемых путей увеличения ресурса ДАС наиболее существенным является замена материала катодов на графит [2]. В работе [3], посвященной исследованию эрозии разрядного канала ДАС, показано, что при испытаниях двухступенчатого ДАС общей продолжительностью до 1200 часов эрозии катодов первой ступени не наблюдалось. Приведены пути обеспечения ресурса двигателя.

1. Изготовление распыляющихся деталей из стойких к распылению материалов.

2. Увеличение толщины распыляемых электродов.

3. Сокращение глубины канала.

Второй и третий пути практически исчерпали свои возможности в современных конструкциях ДАС.

Наиболее близкий аналог ДАС [3] содержит катод-нейтрализатор, электромагнит, магнитопровод с полюсами, катод ускорительной ступени, выполненный из графита, жестко связанные с магнитопроводом и расположенные внутри него кольцевой анод-газораспределитель и кольцевой катод разрядной ступени. При выполнении электродов из графита, коэффициент катодного распыления даже при больших энергиях ионов (при напряжении в ускорительной ступени 2,5 кВ) снижается в ~2-3 раза. Именно высоковольтный режим ДАС, обеспечивающий высокую удельную тягу двигателя, определяет его преимущество по сравнению со стационарным плазменным двигателем (СПД). Однако серия 30-часовых эрозионных испытаний двухступенчатого ДАС в высоковольтном режиме, проведенных в ЦНИИМаш, и серия 300-часовых испытаний, проведенных в ИЦ Гленна (США), показали, что скорость эрозии графитовых катодов в плоскости полюсов магнитной системы составляет величину примерно 3,2-3,3 мкм/ч, т.е. более 3 мм за 1000 часов работы ДАС. При обеспечении ресурса ДАС в 10000 часов эрозия катода ускорительной ступени должна составить более 30 мм, что недопустимо, т. к. это привело бы к значительной эрозии магнитных полюсов, сопровождаемой деградацией характеристик двигателя.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение ресурса двухступенчатого двигателя с анодным слоем при сохранении его характеристик в течение всего времени работы.

Для решения поставленной задачи в двухступенчатом двигателе с анодным слоем, содержащем катод-нейтрализатор, электромагнит, магнитопровод с полюсами, катод ускорительной ступени, выполненный из графита, жестко связанные с магнитопроводом и расположенные внутри него кольцевой анод-газораспределитель и кольцевой катод разрядной ступени, катод ускорительной ступени выполнен составным в виде неподвижно установленного относительно магнитопровода кольцеобразного корпуса и установленных с возможностью осевого перемещения относительно магнитопровода внутреннего и наружного колец, подпружиненных в направлении выхода из двигателя вдоль его оси и упирающихся в систему радиально расположенных на полюсах магнитопровода штифтов, смещенных по оси устройства в направлении к выходу, при этом на поверхностях колец вне рабочей полости выполнены кольцевые ограничительные выступы, а штифты выполнены из немагнитного материала, близкого по коэффициенту катодного распыления к материалу колец.

Кроме того, поставленная задача может быть решена тем, что в двухступенчатом двигателе с анодным слоем, содержащем катод-нейтрализатор, электромагнит, магнитопровод с полюсами, катод ускорительной ступени, выполненный из графита, жестко связанные с магнитопроводом и расположенные внутри него кольцевой анод-газораспределитель и кольцевой катод разрядной ступени, катод ускорительной ступени выполнен составным в виде неподвижно установленного относительно магнитопровода кольцеобразного корпуса и установленных с возможностью осевого перемещения относительно магнитопровода внутреннего и наружного колец, подпружиненых в направлении выхода из двигателя вдоль его оси и упирающихся во фланцы, расположенные на полюсах магнитопровода, при этом со стороны рабочей полости диаметры соответствующих колец и фланцев выполнены равными, поверхности колец вне рабочей полости содержат кольцевые ограничительные выступы и на выходе из двигателя имеют ступенчатую форму, а фланцы выполнены из немагнитного материала, близкого по коэффициенту катодного распыления к материалу колец.

Техническим результатом использования предлагаемого устройства является снижение массы, повышение экономичности, т.к. отпадает необходимость использования резервного двигателя.

На фиг.1 представлен вариант выполнения ДАС; на фиг.2 схематично показано последовательное состояние катода ускорительной ступени в выходной части во время работы двигателя по первому варианту; фиг.3 — второй вариант выполнения ДАС; фиг.3 — последовательное состояние выходной части катода ускорительной системы по второму варианту (схематично).

ДАС содержит кольцевые анод-газораспределитель 1, катод разрядной ступени 2, которые через изоляторы 3 неподвижно установлены на магнитопроводе 4. Катод ускорительной ступени выполнен составным и состоит из кольцеобразного корпуса 5 и установленных с возможностью осевого перемещения относительно магнитопровода 4 и неподвижно смонтированных в двигателе анода-газораспределителя 1, катода разрядной ступени 2 и корпуса 5 внутреннего 6 и наружного 7 колец катода ускорительной ступени. При этом кольца 6 и 7 катода ускорительной ступени подпружинены относительно корпуса 5 пружинами 8 в направлении выхода из двигателя и упираются в систему радиально установленных на внутреннем 9 и наружном 10 полюсах магнитопровода 4 штифтов (вариант 1), выполненных, например, из графита или из керамического материала, имеющего коэффициент катодного распыления, близкий к графиту. Система штифтов состоит, например, из двух рядов — внешнего 11 и внутреннего 12, смещенных в осевом направлении к выходу из двигателя. Во внешний ряд 11 упираются кольца 6 и 7, внутренний ряд 12 расположен в пазах 13, выполненных на внешних, вне рабочей полости, поверхностях выходных участков колец 6 и 7. Кроме того, наружные цилиндрические поверхности колец 6 и 7, вне рабочей полости двигателя, содержат кольцевые ограничительные выступы 14. В исходном состоянии пружины 8 сжаты. На оси двигателя установлен катод-нейтрализатор 15, внутри магнитопровода 4 установлены электромагниты 16.

В варианте 2 внутреннее 6 и наружное 7 кольца подпружинены в направлении выхода из двигателя вдоль его оси как и в первом варианте и упираются во фланцы — внутренний 17 и наружный 18, расположенные на полюсах 9 и 10 магнитопровода 4. Обращенные внутрь двигателя диаметры соответствующих друг другу колец и фланцев выполнены равными. Наружные, вне рабочей полости, цилиндрические поверхности колец 6 и 7 содержат кольцевые ограничительные выступы 14 и на выходе из двигателя имеют ступенчатую форму со ступенями 19. Фланцы 17 и 18 выполнены из немагнитного материала, коэффициент катодного распыления которого близок к коэффициенту катодного распыления материала колец.

Предлагаемые варианты двухступенчатых двигателей с анодным слоем работают следующим образом.

Рабочее тело, например ксенон, подают в анод-газораспределитель 1 и катод-нейтрализатор 15. Подают напряжение на электромагниты 16, напряжение между анодом-газораспределителем 1 и катодом разрядной ступени 2, а также между катодом разрядной ступени 2 (он же анод ускорительной ступени), катодом ускорительной ступени и катодом-нейтрализатором 15. Выводят двигатель на номинальный режим. При работе двигателя за счет катодного распыления графита колец 6 и 7 катода ускорительной ступени происходит уменьшение их длины и образование фаски на выходе колец 6 и 7 и штифтах 11 (см. фиг.2). Через несколько тысяч часов работы эрозия внешнего штифта 11 достигает такой величины (фиг.2а), при которой внешний ряд штифтов не является упором для подпружиненных колец 6 и 7 (или одного из них). Под действием пружин 8 кольца внутреннее 6 и наружное 7 (или одно из них) перемещаются до упора внутреннего штифта 12 в торец паза 13, в котором этот штифт расположен. Передвинувшиеся в направлении выхода из двигателя кольца 6 и 7 катода ускорительной ступени восстанавливают первоначальное положение катода, защищающего магнитные полюса 9 или 10. При дальнейшей работе в течение нескольких тысяч часов продолжается эрозия выходной части колец 6 и 7 катода ускорительной ступени и штифтов внешних 11 и внутренних 12 до того момента, когда внутренний штифт 12, в который упирается подпружиненное кольцо, перестанет быть упором (фиг.2б). При отсутствии необходимости установки еще одного штифта, кольцо передвинется под действием пружины 8 до упора его кольцевого выступа 14 во внутреннюю плоскость полюса 9 или 10, вернув первоначальную геометрию выходной части катода ускорительной ступени относительно полюсов 9 и 10 (фиг. 2в). Это обеспечивает защиту полюсов от эрозии, предотвращая деградацию характеристик двигателя.

Аналогичная эффективность при большей прочности может быть получена и в двухступенчатом двигателе с анодным слоем по второму варианту. Работа этого двигателя проиллюстрирована фиг.4. За первые несколько тысяч часов работы двигателя образующаяся в результате эрозии выходных торцов колец 6 и 7 и фланцев 17 и 18 фаска (фиг.4а) приводит к тому, что фланцы перестают быть упорами для подпружиненных колец 6 и 7. В результате чего указанные кольца передвинутся до упора фланцев 17 и 18 в следующие ступени 19. На фиг.4б, в, г показана схема последующих трех аналогичных переходов до упора последнего кольцевого выступа 14 колец 6 и 7 в полюса 9 и 10. При этом каждое перемещение колец может составлять величину в 6-7 мм, что компенсирует линейную эрозию колец 6 и 7, защищающих полюса 9 и 10 магнитной системы, равную 24-28 мм. При определенной экспериментально скорости эрозии ~3 мк/ч в предложенном двигателе должна быть обеспечена защита полюсов, а следовательно, сохранение характеристик двигателя, в течение 8000-10000 часов его работы.

Литература

1. Гришин С.Д., Ерофеев B.C. и др. Характеристики двухступенчатого ионного ускорителя с анодным слоем. ПМТФ, 1978, №2, с.28.

2. Гришин Г.Д., Лесков Л.В., Козлов Н.П. Электрические ракетные двигатели. М.: Машиностроение, 1975, с.164.

3. Семенкин А.В., Солодухин А.Е. Исследование эрозии в разрядном канале многорежимного двигателя с анодным слоем. Теоретические и экспериментальные исследования вопросов общей физики. ЦНИИмаш, 2006, с.111-117.

1. Двухступенчатый двигатель с анодным слоем, содержащий катод-нейтрализатор, электромагнит, магнитопровод с полюсами, катод ускорительной ступени, выполненный из графита, жестко связанные с магнитопроводом и расположенные внутри него кольцевой анод-газораспределитель и кольцевой катод разрядной ступени, отличающийся тем, что катод ускорительной ступени выполнен составным в виде неподвижно установленного относительно магнитопровода кольцеобразного корпуса и установленных с возможностью осевого перемещения относительно магнитопровода внутреннего и наружного колец, подпружиненных в направлении выхода из двигателя вдоль его оси и упирающихся в систему радиально расположенных на полюсах магнитопровода штифтов, смещенных по оси устройства в направлении к выходу, при этом на поверхностях колец вне рабочей полости выполнены кольцевые ограничительные выступы, а штифты выполнены из немагнитного материала, близкого по коэффициенту катодного распыления к материалу колец.

2. Двухступенчатый двигатель с анодным слоем, содержащий катод-нейтрализатор, электромагнит, магнитопровод с полюсами, катод ускорительной ступени, выполненный из графита, жестко связанные с магнитопроводом и расположенные внутри него кольцевой анод-газораспределитель и кольцевой катод разрядной ступени, отличающийся тем, что катод ускорительной ступени выполнен составным в виде неподвижно установленного относительно магнитопровода кольцеобразного корпуса и установленных с возможностью осевого перемещения относительно магнитопровода внутреннего и наружного колец, подпружиненных в направлении выхода из двигателя вдоль его оси и упирающихся во фланцы, расположенные на полюсах магнитопровода, при этом со стороны рабочей полости диаметры соответствующих колец и фланцев выполнены равными, поверхности колец вне рабочей полости содержат кольцевые ограничительные выступы и на выходе из двигателя имеют ступенчатую форму, а фланцы выполнены из немагнитного материала, близкого по коэффициенту катодного распыления к материалу колец.

Распределение нейтрального газа в двигателе с анодным слоем

Автор:

Рахимов Руслан Геннадьевич

Рубрика: Технические науки

Опубликовано
в

Молодой учёный

№7 (111) апрель-1 2016 г.

Дата публикации: 31.03.2016
2016-03-31

Статья просмотрена:

290 раз

Скачать электронную версию

Скачать Часть 2 (pdf)

Библиографическое описание:


Рахимов, Р. Г. Распределение нейтрального газа в двигателе с анодным слоем / Р. Г. Рахимов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 7 (111). — С. 152-156. — URL: https://moluch.ru/archive/111/27827/ (дата обращения: 12.03.2023).



В статье проводится исследование распределения нейтрального газа в анодном узле двухступенчатого холловского двигателя. В результате численного расчета методом конечных элементов рассмотрены несколько вариантов конструкции анодного узла двигателя; рассчитаны параметры потока газа для каждого случая; подсчитаны неоднородности потока по азимуту на входе в разрядные ступени. Представлена наиболее оптимальная геометрия анодного узла для стабильной работы двигателя.

Ключевые слова: электроракетный двигатель, метод конечных элементов, холловский двигатель, анодный узел, распределение нейтрального газа, плазма.

Исследования и разработка электроракетных холловских двигателей, основанных на движении электронов в скрещенных электромагнитных полях, были начаты еще в середине 60- х годов прошлого века и продолжаются до настоящего времени. Такие двигатели нашли широкое применение как маршевые двигатели малой тяги на космических аппаратах, а также для корректировки орбит геостационарных спутников [1,2]. Модифицированная схема холловского двигателя используется в качестве технологического источника ионов [3].

Еще на первом этапе разработки выделились две схемы холловского двигателя. Одна из которых имела металлические стенки разрядной камеры — двигатель с анодным слоем (ДАС), другая — диэлектрические стенки — стационарный плазменный двигатель (СПД).

Одной из наиболее перспективных модификаций ДАС является его двухступенчатая схема. Основная отличительная особенность этого двигателя состоит в том, что в нем разнесены области ионизации и ускорения ионов. Это позволяет устранить недостатки одноступенчатой модели: неравномерность распределения пучка ионов по энергиям и высокая теплонагруженность анода [4]. Из-за различия масс и кинетических энергий ионов, особенно для рабочих веществ с низкими атомными массами и газовых смесей, происходит расхождение и азимутальная закрутка пучка ионов. Следствием чего является потеря тягового КПД двигателя. Для решения проблемы азимутального поворота ионов применяют дополнительную компенсационную магнитную систему [5–7].

Большое количество статей об исследовании процессов, происходящих в электроракетных двигателях, посвящены параметрам разряда, конфигурации магнитных полей, эрозии электродов, распределению плотности плазмы и ионному току. Однако, динамике и распределению нейтрального газа в анодном узле в литературе уделено мало внимания [8,9], хотя, для стабильной работы двигателя на стационарных режимах необходима высокая азимутальная однородность распределения атомов рабочего вещества на входе в анодный узел разрядной ступени. Динамика рабочего газа обычно описывается такими параметрами, как распределение плотности частиц, скорость и поток нейтральных атомов, которые непосредственно связаны с различными параметрами плазмы. Оптимальное распределение рабочего вещества может положительно повлиять на производительность, срок службы и стабильность работы двигателя.

В данной работе исследовался двухступенчатый двигатель с анодным слоем (ДАС), имеющий дополнительную магнитную систему для компенсации азимутального поворота ионов (рис.1).

Рис. 1. Принципиальная схема двухступенчатого ДАС: 1 — полюса магнитопровода; 2 — магнитопровод; 3 — компенсационная катушка; 4 — основная катушка; 5 — анодный узел; 6,7 — кольцевые электроды; 8 — анод первой ступени; 9 — изоляторы токоподвода

Анодный узел (рис. 1) двигателя служит одновременно как положительным электродом, так и газовым распределителем. Его геометрия имеет существенное влияние на динамику потока нейтральных атомов в разрядной камере. Из-за особенности конструкции, в газораспределительном канале содержится три изолятора, расположенные под углом 1200 относительно друг друга. Эта особенность приводит к усложнению геометрии электродного узла, а также к возможности «запирания» газа в областях между изоляторами.

В ходе исследования рассматривалось влияние системы подачи газа и геометрии анодного узла на равномерность распределения потока нейтральных атомов на входах и выходах ступеней двигателя. Был поставлен численный эксперимент в котором двигатель находился в условиях вакуума (порядка 10–5 Па). Рабочим газом был аргон, с молекулярной массой M= 0,0399 кг/моль, который подавался в анодный узел посредством штуцеров, с массовым расходом кг/с. При рассмотренном давлении длина свободного пробега гораздо больше, чем размеры канала, поэтому течение газа рассматривалось как свободно молекулярное. При этом число Кнудсена много больше единицы, атомы газа взаимодействуют с стенками канала чаще, чем между собой, и поток газа определяется в основном столкновениями с поверхностями.

Расчет производился методом конечных элементов. Предполагалось, что поток квазистационарный, время пролета частиц через геометрию гораздо больше, чем изменение всех потоков, на каждом временном шаге частицы поступают из источника мгновенно.

На границы канала накладывалось условие равенства между входящим потоком и потоком, отраженным от стен канала.

Рис. 2. Геометрия и поперечное сечение канала с одним штуцером

Геометрия канала разбивалась на множество треугольных элементов, образуя тем самым сетку, в узлах которой находилась искомая величина. Размер наименьшего элемента выбирался примерно одинаковым во всех случаях расчета, области близкие к входным и выходным сечениям анодных ступеней имели более густую сетку (рис. 3). Определялись входящие и исходящие потоки,плотность и давление.

Рис. 3. Вид конечно-элементной сетки

Были рассмотрены три вида геометрии анодного узла (рис. 4 а-в), с различным числом и расположением входных штуцеров.

Рис. 4. Расположение штуцеров при расчете

На первом этапе исследования рассматривалась геометрия с одним входным штуцером, расположение которого показано на рис. 4а. Для оценки распределения газа и параметров потока были вычислены значения всех искомых величин на входах и выходах с ускоряющей и ионизационных ступеней.

Рис. 5. Распределение потока газа в анодном узле

Для такой конструкции (рис. 4а) наблюдается сильная неоднородность потока частиц по азимуту как на первой ступени двигателя, так и на второй, что связано с практически полным «запиранием» газа в одной из областей между изоляторами (рис. 5)

Рис. 6. Распределение давления на входе в ионизационную ступень

Зазоры между изоляторами и стенками двигателя не справляются с перераспределением газа между областями, что негативно скажется как на поджиге разряда, так и выходе двигателя на стационарный режим. Так же из-за сильной неравномерности газа происходит повышение давления (рис. 6) в области «запирания», что приведет к пробою [10].

Для решения проблемы с «запиранием» газа между изоляторами были рассмотрены варианты анодного узла с тремя точками газоввода и расширением канала вблизи изоляторов. Первый вариант имел штуцеры расположенные с учетом упрощения технологических операций при производстве двигателя (рис. 4б). В другом, штуцеры располагались максимально симметрично относительно друг друга, при этом стенки канала вблизи изоляторов были расширены (рис. 4в).

Рис. 7. Распределение потока частиц на входе в разрядную ступень при различных геометриях

Геометрия с тремя штуцерами позволяет значительно увеличить равномерность потока нейтральных атомов. При этом неравномерность распределения потока на входе в разрядную ступень составляет 56 % от среднего значения. Так же в результате анализа была выявлена область А (рис. 4б), в которую газ поступает в меньшем количестве. Эта область дает ощутимый вклад в неравномерность потока рабочего газа.

В комбинированном варианте анодного узла была минимизирована область запирания А (рис. 4в), в которой наблюдался недостаток газа. Такая геометрия повысила равномерность потока примерно на 10 %.

На рис.7 изображены распределения потока частиц на входе в разрядную ступень при двух вариантах геометрии газодинамического канала с использование трех штуцеров. Штрих-пунктиром показан график, геометрия которого сочетает, как использование трех точек ввода газа, так и увеличение канала вокруг изоляторов. Сравнительный график показывает, что наиболее оптимальной геометрией анодного узла двигателя является комбинированная схема.

Заключение

В результате анализа численного расчета была выбрана наиболее оптимальная геометрия канала, по которому рабочий газ поступает к анодному узлу. Критерием выбора была равномерность распределения параметров потока по азимуту вблизи входа в ступени анодного узла. Наименьшая неравномерность потока частиц в указанных областях была выявлена для геометрии с тремя штуцерами и увеличенным пространством между изоляторам. Неравномерность для оптимальной геометрии составляет 47 %.

Литература:

  1. Гришин С. Д., Лесков Л. В., Козлов Н. П. Электрические ракетные двигатели» М.:«Машиностроение, 1975.
  2. Архипов А. С., Ким В. П., Сидоренко Е. К. Стационарные плазменные двигатели Морозова М. :Издательство МАИ, 2012.
  3. Духопельников Д. В., Воробьев Е. В., Ивахненко С. Г. Исследование и оптимизация характеристик ионного источника ИИ-200. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2011. № 10. С. 77.
  4. Sengupta A., Cappelli M., Tverdokhlebov S. An overview of the VHITAL program: Two-stage bismuth fed very high specific impulse thruster with anode layer. IEPC-2005–238, 29th International Electric Propulsion Conf. 2005. P. 1–13.
  5. Марахтанов М. К., Духопельников Д. В., Ивахненко С. Г., Воробьев Е. В., Крылов В. И. Влияние азимутального отклонения ионов плазменной струи на тяговый кпд двигателя с анодным слоем. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2012. № 12. С. 17.
  6. Духопельников Д. В., Ивахненко С. Г. Влияние азимутального отклонения ионов на форму пучка двигателя с анодным слоем. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2012. № 10. С. 12.
  7. Воробьев Е. В., Духопельников Д. В., Ивахненко С. Г., Марахтанов М. К. Потеря тяги в двигателях с анодным слоем за счет азимутальной закрутки ионов. 2011. № SP3. С. 58–63.
  8. Reid, B. M. and Gallimore, A. D., Review of Hall Thruster Neutral Flow Dynamics, 30th
  9. International Electric Propulsion Conference, IEPC-2007–038, Florence, Italy, Sept. 17–20, 2007.
  10. Reid, B. M., Gallimore, A. D., Hofer, R. R., Li, Y. and Haas, J. M., Anode Design and Verification for a 6-kW Hall Thruster, JANNAF Journal of Propulsion and Energetics, 2, 1, 2009.
  11. Райзер Ю. П. Физика газового разряда. Научное издание. 3-е изд., испр. и доп. -Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2009. -736 с.

Основные термины (генерируются автоматически): анодный узел, двигатель, рабочий газ, разрядная ступень, вход, геометрия, изолятор, нейтральный газ, оптимальная геометрия, штуцер.

Ключевые слова

плазма,

электроракетный двигатель,

метод конечных элементов,

холловский двигатель,

анодный узел,

распределение нейтрального газа

электроракетный двигатель, метод конечных элементов, холловский двигатель, анодный узел, распределение нейтрального газа, плазма

Похожие статьи

Оптимизация

геометрических параметров камеры сгорания. ..

Основное направление совершенствования двигателей связано с уменьшением концентрации вредных веществ в отработанных газах при

параметров, и проводится заключительная серия расчетов, на основании которых определяется оптимальная геометрия камеры сгорания.

Анализ конструктивных решений по созданию транспортной…

Вход / Регистрация.

2, 3, 4]. Стоит отметить, что чем более совершенными и отточенными являются рабочие процессы в конкретном двигателе, т. е. чем выше показатели его топливной экономичности и ниже концентрация вредных веществ в отработавших газах, тем выше его…

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

В процессе продвижения природного газа – метана его давление в трубопроводе падает.

Газотурбинная установка (двигатель) состоит из двух основных машин (рисунок 1)

Аналогично скорость вращения вала, соединяющего вторую ступень компрессора, т.е…

Обзор электроракетных

двигателей холловского типа с магнитной…

Диаметр разрядной камеры составляет 26 мм.

Расчетная мощность данного двигателя 200 ватт, рабочий газ — ксенон.

Рис. 11. Сечение магнитной системы двигателя MHT-9 и геометрия создаваемого поля.

Низкотемпературная сепарация углеводородов из природного…

Вход / Регистрация.

Рис. 1. Технологическая схема установки низкотемпературной сепарации газа: I — сепаратор первой ступени; II — газовый теплообменник; III — испаритель-холодильник; IV — штуцер; V — низкотемпературный сепаратор; 1 — необработанный газ; 2 — смесь. ..

Повышение эффективности разделения компонентов природного…

…газа, его охлаждение между ступенями сепарации в рекуперативных теплообменниках, охлаждение газа за счет дросселяции

на вход с тем, чтобы обеспечить требуемые значения ускорения, рассчитываются исходя из законов газодинамики и геометрии сопла [1]. Из…

Моделирование коронного

разряда в электроотрицательном…

Кислякова Е. В. Моделирование коронного разряда в электроотрицательном и нейтральном газах

Ключевые слова: коронный разряд, электроотрицательная корона, инертный газ

1. Введение. Состав и свойства газов, заполняющих газоразрядный промежуток, оказывают…

Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных.

..

Одной из главных тенденций развития авиационных двигателей является дальнейшее значительное повышение температуры газа перед турбиной при высокой

 значительно уменьшить угол поворота потока на выходе из ТВД и на входе в СА первой ступени ТНД, что…

Похожие статьи

Оптимизация

геометрических параметров камеры сгорания…

Основное направление совершенствования двигателей связано с уменьшением концентрации вредных веществ в отработанных газах при

параметров, и проводится заключительная серия расчетов, на основании которых определяется оптимальная геометрия камеры сгорания.

Анализ конструктивных решений по созданию транспортной…

Вход / Регистрация.

2, 3, 4]. Стоит отметить, что чем более совершенными и отточенными являются рабочие процессы в конкретном двигателе, т. е. чем выше показатели его топливной экономичности и ниже концентрация вредных веществ в отработавших газах, тем выше его…

Расчёт предпомпажных состояний газотурбинной установки

В процессе продвижения природного газа – метана его давление в трубопроводе падает.

Газотурбинная установка (двигатель) состоит из двух основных машин (рисунок 1)

Аналогично скорость вращения вала, соединяющего вторую ступень компрессора, т.е…

Обзор электроракетных

двигателей холловского типа с магнитной…

Диаметр разрядной камеры составляет 26 мм.

Расчетная мощность данного двигателя 200 ватт, рабочий газ — ксенон.

Рис. 11. Сечение магнитной системы двигателя MHT-9 и геометрия создаваемого поля.

Низкотемпературная сепарация углеводородов из природного.

..

Вход / Регистрация.

Рис. 1. Технологическая схема установки низкотемпературной сепарации газа: I — сепаратор первой ступени; II — газовый теплообменник; III — испаритель-холодильник; IV — штуцер; V — низкотемпературный сепаратор; 1 — необработанный газ; 2 — смесь…

Повышение эффективности разделения компонентов природного…

…газа, его охлаждение между ступенями сепарации в рекуперативных теплообменниках, охлаждение газа за счет дросселяции

на вход с тем, чтобы обеспечить требуемые значения ускорения, рассчитываются исходя из законов газодинамики и геометрии сопла [1]. Из…

Моделирование коронного

разряда в электроотрицательном…

Кислякова Е. В. Моделирование коронного разряда в электроотрицательном и нейтральном газах

Ключевые слова: коронный разряд, электроотрицательная корона, инертный газ

1. Введение. Состав и свойства газов, заполняющих газоразрядный промежуток, оказывают…

Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных…

Одной из главных тенденций развития авиационных двигателей является дальнейшее значительное повышение температуры газа перед турбиной при высокой

 значительно уменьшить угол поворота потока на выходе из ТВД и на входе в СА первой ступени ТНД, что…

Атомно-слоевые покрытия для значительной стабилизации анодов литий-ионных аккумуляторов: влияние толщины покрытия и размера анодных частиц

Атомно-слоевые покрытия для значительной стабилизации анодов литий-ионных аккумуляторов: влияние толщины покрытия и размера анодных частиц†

Донню
Ван, 9 лет0007 аб

Джинли
Ян, и

Цзянь
Лю, и

Сифэй
Ли, и

Руйинг
Ли, и

Мэй
Кай, c

Цун-Конг
Шам* б
и

Сюэлян
Вс* и

Принадлежность автора

*

Соответствующие авторы

и

Кафедра машиностроения и материаловедения, Университет Западного Онтарио, Лондон, Онтарио, Канада

Электронная почта:
xsun@eng. uwo.ca
Тел.: +1 15196612111 доб. 87759

б

Кафедра химии, Университет Западного Онтарио, Лондон, Онтарио, Канада

Электронная почта:
[email protected]
Тел.: +1 15196612111 доб. 86341

с

Центр исследований и разработок General Motors, Уоррен, Мичиган, США

Аннотация

В этой статье систематически изучалось влияние толщины покрытия из оксида алюминия на электрохимические характеристики SnO 2 электродов различных размеров. Установлено, что различные объемные изменения в различных размерах электродов SnO 2 могут быть подавлены за счет оптимизированной толщины слоев покрытия Al 2 O 3 в диапазоне от менее 1 нм до до 3 нм, нанесенных методом атомно-слоевого осаждения (ALD), которые оказывают существенное влияние на электрохимическое поведение композитов. Четко определенный и оптимизированный Al 2 O 3 слой может не только уменьшить механическую деградацию и повысить стабильность при циклировании, но также сформировать искусственный межфазный слой твердого электролита (SEI) для предотвращения химической реакции между SnO 2 и электролитом. , что приводит к улучшенным электрохимическим характеристикам по сравнению с неизолированными электродами SnO 2 .

Цинковый анод подвесного мотора только для Yamaha и Mariner 9,50 €

Комплект анодов для Series 300 — 350 XP

Пока нет оценки

от 57,10 евро

Комплект анодов 300-350

Пока нет оценки

от 41,13 евро

Набор цинковых анодов 80/100

Пока нет оценки

только

 49,54 €

Набор цинковых анодов 40/50

Пока нет оценки

только

 73,07 €

Комплект анодов 4T 40/60

Пока нет оценки

от 37,77 €

Комплект анодов 60/90

Пока нет оценки

от 31,89 евро

Набор анодов серии 200 / 300

Пока нет оценки

от 39,45 евро

Набор анодов серии 200 / 250

Пока нет оценки

от 39,45 евро

Набор анодов серии 150 / 200 л

Пока нет оценки

от 39,45 евро

Комплект анодов Series 150 / 200 R

Пока нет оценки

от 41,13 евро

Посмотреть рейтинги (0)

Вопросы (0)

Добавить в список желаний

Добавить в список сравнения