新型磁流體發(fā)電系統(tǒng)法拉第型電推進(jìn)研究.pdf

1、能源是人類生產(chǎn)、生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，提高能源利用率、減少環(huán)境污染是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。而對(duì)于新型能源轉(zhuǎn)換裝置的研究則是實(shí)現(xiàn)能源高效利用，環(huán)境低污染的有效途經(jīng)。電推進(jìn)技術(shù)、磁流體發(fā)電技術(shù)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于調(diào)控及高效率的特點(diǎn)，成為了一種十分具有前景的高新型能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。
　　本文提出了新型等離子體-爆震發(fā)電系統(tǒng)，并以數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為主要的研究方式，對(duì)該系統(tǒng)的核心問題:大氣壓下法拉第型電推進(jìn)的特性進(jìn)行了研究分析。具體研究?jī)?nèi)

2、容如下所述:
　　在實(shí)驗(yàn)探究方面，本文率先使用了大氣壓下弧光放電生成射流等離子為電推進(jìn)工作工質(zhì)的方法。首先通過(guò)光譜分析等方法對(duì)大氣壓下弧光放電等離子體的電子溫度及電子數(shù)密度進(jìn)行測(cè)定。并通過(guò)調(diào)節(jié)外電路電阻值及氣體流量的方法研究弧光放電射流等離子體的特性。為后續(xù)推進(jìn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)提供參數(shù)基礎(chǔ)。
　　其次，本文搭建了法拉第型電推進(jìn)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并在不同磁感應(yīng)強(qiáng)度的條件下，對(duì)推進(jìn)效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量方面，本文使用了光譜儀測(cè)量

3、等離子體的電子數(shù)密度及電子溫度;壓力調(diào)節(jié)閥、玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)及U型流量計(jì)測(cè)得氣流管路中的質(zhì)量流量、放電段前后的靜壓差等參數(shù);熱電偶測(cè)量推進(jìn)模型出口參數(shù);電流表電壓表測(cè)量外電路伏安特性等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本文分析了磁場(chǎng)對(duì)弧光等離子體特性的影響，并計(jì)算了推進(jìn)模型整體能量轉(zhuǎn)換率。
　　最后，本文進(jìn)行了法拉第電推進(jìn)的數(shù)值模擬研究，首先進(jìn)行了變磁感應(yīng)強(qiáng)度的工況特性研究，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。研究結(jié)果表明，推進(jìn)模型能量轉(zhuǎn)換率在實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬中