陈娟娟
- 作品数：89 被引量：89H指数：6
- 供职机构：兰州空间技术物理研究所更多>>
- 发文基金：真空低温技术与物理重点实验室基金国家自然科学基金甘肃省科技计划项目更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信电气工程更多>>
- 20cm口径离子推力器性能建模与仿真被引量：5
- 2015年
- 为了分析国内首台通过在轨飞行测试的20cm离子推力器栅极系统束流离子运行特性和推力器性能，针对该推力器栅极系统建立了束流引出二维数值仿真计算模型，利用PIC／MCC数值仿真计算方法，模拟束流引出过程中带电粒子在电场作用下的加速、聚焦与引出、带电粒子与中性原子之间的相互作用、电场和等离子体流场之间的相互耦合等过程。数值计算结果显示，屏栅截获的离子电流约为1．71×10-4，加速栅截获的电流和CEX离子电流分别为0A和9．11×10^-7A，因此，加速栅电流的主要来源是冲击到其表面的CEX离子，证明了加速栅电流的主要来源是冲击到其表面的CEX离子，计算的加速栅截获电流与柬流电流之比约为0．114％。试验测得推力器运行4000h期间，电子反流极限电压始终为75～90V，其变化幅度很小，这意味着中和器发射的电子在栅极系统中的反流不会导致其发生失效。理论计算结果与试验测试值相比，误差约为1．08％。
- 周志成王敏仲小清陈娟娟张天平
- 关键词：卫星平台数值仿真
- 离子电推进发展历史回顾与启示(上)
- 2025年
- 离子电推进是空间电推进中最具代表性的技术之一,追溯离子电推进从概念到工程应用的历史过程,能够为洞见离子电推进技术的未来发展提供有力依据。从早期孕育、初期发展、中期发展、当代发展和创新发展等五个方面,对世界各国离子电推进技术的发展历史进行了包括技术发展、产品研发、工程应用等内容的全面回顾。在此基础上,将离子电推进从初始概念到工程应用经历的漫长过程分为五个方面系统总结了离子电推进发展的成功经验和失败教训,从正确认识离子电推进等七个方面梳理了对离子电推进未来发展具有借鉴意义的启示。
- 张天平陈娟娟张雪儿
- 关键词：离子推力器工程应用
- 磁感应强度对10 cm连续变推力离子推力器性能的影响
- 2023年
- 连续变推力离子推力器是重力梯度测量卫星在轨实现非重力阻尼连续、快速、高精度补偿的关键,其性能状态直接决定了卫星任务的成败。针对重力梯度测量卫星无拖曳飞行任务对10 cm连续变推力离子推力器的应用需求,分析了磁场对离子推力器实现宽范围、连续变推力的影响效应。在此基础上,研究了不同阳极供气流量下放电室内磁感应强度调节时整机输出推力的变化规律,获得了磁感应强度对推力器放电电压、工质利用率及放电损耗的影响作用关系。采用法拉第探针得到了磁感应强度与离子束流平直度间的映射关系。结果表明:10 cm连续变推力离子推力器输出推力随着磁感应强度的增加而不断增大,放电电压与磁感应强度之间呈现为非线性的二次多项式关系;随着磁感应强度在一定范围内的增大,工质利用率不断增加,放电损耗逐渐下降,离子束流平直度相应增大,但磁感应强度过大会导致放电室性能出现非预期性变化,等离子体出现失稳现象。研究为构建10 cm连续变推力离子电推进系统的推力控制算法及推力器整机磁路优化提供技术支持。
- 胡竟王东升李建鹏陈娟娟杨福全耿海
- 关键词：磁感应强度放电电压
- 磁路对30cm离子推力器性能影响研究被引量：2
- 2016年
- 为了研究磁路结构对与新型GEO平台配套的30cm离子推力器(LIPS-300)性能的影响,采用PIC-MCC数值模拟方法对LIPS-300在其典型工作点下的放电损耗和束流平直度进行了研究,其中输入磁场采用有限元软件Maxwell计算得到,另外还利用Maxwell研究了磁体尺寸对侧壁磁环对产生的磁场等值线的影响。结果表明在LIPS-300的典型工作点下,4极场推力器比3极场推力器放电损耗高3%,分别是164W/A和160W/A,束流平直度高30%,分别为0.65和0.50。利用较厚较窄的磁环能够获得更大的无场区体积。因此,采用4极场将获得更好的推力器性能,采用较大厚度/宽度比的磁体有利于推力器束流平直度的改进。
- 吴先明张天平陈娟娟龙建飞孙明明
- 关键词：离子推力器
- 一种基于瞬态栅间距的变孔径栅孔离子引出能力分析方法
- 本申请涉及一种基于瞬态栅间距的变孔径栅孔离子引出能力分析方法。所述方法包括：获取离子引出能力分析的等离子体温度分布和等离子体密度分布；根据所述等离子体温度分布和栅极组件热仿真模型，计算出所述离子引出能力分析的瞬态栅间距；...
- 陈娟娟胡竟耿海谷增杰代鹏孟伟颜能文祁小峰
- 一种变孔径栅极离子推力器性能计算方法
- 本申请涉及空间电推进技术领域，具体而言，涉及一种变孔径栅极离子推力器性能计算方法，包括步骤1：将屏栅极进行区域划分；步骤2：确定每个区域对应的束流离子密度分布；步骤3：选择一个栅极孔作为研究对象；步骤4：计算得到每个区域...
- 陈娟娟王彦龙耿海李娟杨浩郭德洲张涛孟伟
- 双级加速离子光学系统几何参数研究被引量：2
- 2017年
- 针对双级加速离子光学系统的设计,开展了栅极几何参数对离子光学系统性能影响的研究。采用质点网格法和蒙特卡罗碰撞法开展栅极关键几何参数对束流引出能力、束流发散角、交换电荷(CEX)离子的截获影响规律研究;另外,还开展了不同比冲下束流发散角、碰撞交换电荷离子的变化趋势研究。研究结果表明,屏栅孔径对束流引出能力、束流发散角、CEX离子截获电流以及鞍点电势都有影响,随着屏栅孔径的增加,束流引出能力、束流发散角和鞍点电势呈上升趋势。加速栅孔径的变化对CEX离子得能量分布有影响,随着加速栅孔径的增大,截获的高能CEX离子逐渐减少,而随着加速栅厚度的增加,束流发散角、CEX离子的截获数量和能量呈上升趋势。在8000s比冲下,加速级间距的改变对束流引出能力影响较小。另外,比冲对离子光学系统性能也有影响,比冲越高,束流发散角越小,且加速栅截获的CEX离子也越少。
- 贾连军张天平陈娟娟贾艳辉刘明正
- 关键词：离子推力器数值模拟
- 放电室长径比对射频离子推力器影响的数值模拟研究
- 2022年
- 为获得推力器的性能与推力器工况之间的变化规律,利用等离子体密度平衡方程、中性气体密度平衡方程、中性气体功率平衡方程、电子功率平衡方程构成的全域模型对氙工质射频离子推力器开展了数值模拟研究。结果表明,放电室长径比(L/R)的改变引起放电室壁上消耗功率的变化,从而影响推力器的性能。在放电室体积和工质流率不变的情况下,放电室的开口面积越大,越有利于射频功率的转换和推力器性能的提升。此外,改变工质流率导致离子间碰撞平均自由程和碰撞频率发生变化,进而使推力器的射频功率转换效率、推力效率、推功比随工质流率的增加而增加,工质利用率随着工质流率的增加而减小。
- 杨三祥李兴达蒲彦旭刘超陈娟娟吴辰宸贾艳辉郭宁耿海孙新锋陈新伟
- 关键词：长径比
- 加速栅电压对双级加速离子光学系统栅极性能的影响被引量：2
- 2018年
- 离子推力器的加速栅电压对加速栅截获电流的大小有影响。目前,离子推力器加速栅电压值是通过实验多次调节确定的,理论计算只能给出加速栅电压最大值。针对兰州空间技术物理研究所研制的双级加速离子推力器开展了加速栅电压的优化设计,利用质点网格法和蒙特卡洛碰撞法(PIC-MCC)开展了8000s比冲条件下5种加速栅电压(-150,-180,-200,-250,-300V)对离子运动轨迹、束流发散角、交换电荷(CEX)截获的数量和能量以及加速栅溅射速率的影响研究,根据研究结果确定了最佳加速栅电压为-250V。最后开展了验证实验,结果表明加速栅电压为-250V左右时,加速栅电流较小,验证了数值仿真的正确性。
- 贾连军张天平刘明正陈娟娟贾艳辉
- 一种离子与霍尔混合型电推力器
- 本发明公开了一种离子与霍尔混合型电推力器。使用本发明能够将离子和霍尔两类推力器进行有效结合，形成一体化设计，该推力器可充分继承离子和霍尔两类推力器的优点。本发明推力器包括离子内环、霍尔外环、阴极和磁屏蔽结构；其中，离子内...
- 龙建飞张天平陈娟娟杨乐
- 文献传递
