特种环境等离子体诱导离子风及其推力特性研究
编号:60
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更新:2025-08-11 15:39:37 浏览:9次
口头报告
摘要
电晕和介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge, DBD)等放电形式无需运动部件即可将电能转化为气体动能,在特种环境中的推进、流动控制等领域具有广阔应用前景。本文针对针-环结构等离子体发生器,研究了其离子风及推力特性。结果表明,负极性下的平均推力密度高达9.43N/m2,且绝对推力大于正极性。原因可能为:负极性下O2形成的大量负离子有利于增强动量传递过程。由推力-电流曲线估计正、负离子迁移率分别为1.3~2.9和0.7~2.7 [cm2/(V·s)]。环电极出口处最大风速达4.8m/s,对应局部等效推力密度约14.90N/m2。此外,将DBD结构置于模拟火星大气(1kPa CO2)环境中,研究了DBD等离子体在高压电极后方诱导的纵向离子风分布,发现电极后方10mm处的近壁面风速达1.5m/s,与地面空气中的风速接近,对应局部等效推力密度约22.4mN/m2。随着与壁面距离的增加,风速逐渐降至0.6m/s以下。分析认为,低压环境下DBD诱导离子风及其推力的机制具有重要研究价值,可为未来地外无人机的推力提升和外部流动控制提供科学依据。
稿件作者
罗嘉伦
西安交通大学
鞠晶晶
西安交通大学
刘畅
西安交通大学
常正实
西安交通大学
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