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カスプ磁場型磁気ノズルスラスタのスケーリング則確立

尖点磁场型磁力喷管推进器标度律的建立

基本信息

批准号：
22KJ1232
负责人：
馬祥
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

電気推進機の寿命制限問題に対するアプローチとして，プラズマと電極が直接接触しないカスプ磁場型磁気ノズルスラスタが提案されている．本研究課題では，推進効率40%以上の実用可能なカスプ磁場型磁気ノズルスラスタの設計条件を示すことを目的とする．本年度では，カスプ磁場型磁気ノズルスラスタの推進効率向上メカニズムを解明するため，プラズマの電荷分離を捉えることが可能なシミュレーションコードの開発，および放電管外へ排気されたプラズマも含めたスラスタ全体を計算可能なシミュレーションコードの開発を行った．初めに，プラズマの電荷分離を捉えることが可能なシミュレーションコードの開発を行った．プラズマの電荷分離は放電管外に存在する磁気ノズル部で生じており，推進効率向上メカニズムの解明のためには電荷分離を捉えることが必須である．一方で，放電管内ではプラズマ密度が高いことから，電荷分離を捉える必要がなく，電子とイオンの数密度を等しいとする準中性条件を使用しても，十分実プラズマを再現可能である．そのため，コードの妥当性を検証するため，放電管内で準中性条件を使用した計算結果と，放電管内で準中性条件を使用せず電荷分離を捉えた計算結果を比較した．その結果，両者の密度分布は定性的に一致し，シミュレーションコードの妥当性が確認された．次に，放電管外へ排気されたプラズマも含めたスラスタ全体を計算可能なシミュレーションコードの開発を行った．これまでシミュレーションしていなかった磁気ノズル部も計算領域に含まれるため，スラスタの電磁推力が計算可能となる．過去に得られた実験結果と同様の磁場形状・アンテナ位置でシミュレーションを行ったところ，スラスタの推力は実験結果とシミュレーションで定性的に一致した．

The problem of life limit of electric propulsion machine is that the life limit of electric propulsion machine is in direct contact with each other. In this study, the rate of improvement is more than 40%, and the design conditions are used to show that the purpose of this study is to meet the requirements of this year. The speed of the magnetic field is higher than that of the control system. The rate of improvement is higher than that of the control system. It is possible that there is an increase in the rate of increase in the rate of improvement of the magnetic field. It is possible that the charge separation system may be open, and that the discharge system outside the tube may be open, including the calculation of the whole system. It is necessary to make sure that there is an increase in the production rate of the magnetic device outside the discharge tube, and the rate of improvement is very high. It is necessary to make sure that there is a high density in the tube. In the case of electrical charge separation, it is necessary to use the neutral conditions, such as the numerical density and so on, so that it is possible to cause trouble again in 10% of the temperature. the results of the calculation of the neutral conditions are calculated. The standard neutral condition in the tube is used to compare the results of the calculation. The results of the calculation are compared. The results show that the density distribution is consistent with each other, and that the density distribution is consistent. Out of the tube, the number of people involved in the calculation of the whole system may be in operation. The calculation of the field of calculation contains the information of the department of calculation. The calculation of electrical and magnetic thrust may be unreliable. In the past, we have obtained the same results as the shape of the magnetic field, the location, the location, the position, the position, the position