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陈茂林: 作品数：45 被引量：138H指数：7; 供职机构：西北工业大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金中国博士后科学基金更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术理学电子电信电气工程更多>>

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离子推力器三栅极系统的3维PIC仿真被引量：9: 2014年; 为优化离子推力器中栅极系统设计,采用三维粒子云网格(PIC)仿真方法对三栅极系统等离子体输运过程进行了仿真,并与两栅极仿真结果进行对比,分析了三栅极特有的减速栅对栅极系统内束流分布、电子返流阀值、截止电流和交叉电流阀值、离子通过率和发散角损失等参数的影响。研究结果表明减速栅的主要作用包括:对离子通过率无影响,对截止电流影响不明显,但可大幅减弱甚至消除交叉电流限制问题;对加速栅腐蚀有明显的抑制作用,工作区间内的加速栅电流降低50%;增强了下游区域的径向电场,部分离子会偏离主束流区域,导致发散角损失增大;可改善加速栅孔附近电势分布,对电子返流阀值影响明显,对于1~4 A的束电流,仅需-60^-50 V的负偏压便可实现对电子返流的抑制。; 陈茂林夏广庆杨正岩张斌徐宗琦毛根旺; 关键词：离子推力器等离子体模拟 PIC 束流

微波等离子体推力器流动模拟(英文): 2009年; 采用N-S方程求解了100 W微波等离子体推力器(MPT)选用不同推进工质时的性能参数;并采用直接蒙特卡洛模拟方法(DSMC)对MPT羽流进行了数值模拟。结果表明,几种工质的推力变化不大,氦气为23.6 mN,氮气为24.8mN,氩气为24.8 mN;但比冲区别较大,氦气为565.2 s,氮气为243.7 s,氩气为180.2 s。羽流场中,密度、压强及温度沿轴向和径向均逐渐减小;轴向速度在轴线附近变化不大,采用氩气工质时,约1 700 m/s,在远离轴线区域,沿流动方向逐渐增大,沿径向逐渐减小;径向速度沿轴向变化不大,沿径向逐渐增大,并在接近流动区域边界时迅速减小。; 陈茂林毛根旺杨涓夏广庆; 关键词：微波等离子体推力器羽流

霍尔效应推力器羽流的PIC/MCC模拟(英文)被引量：3: 2009年; 采用粒子网格单元与蒙特卡洛碰撞相结合的方法，建立霍尔效应推力器羽流的二维轴对称模型。模型中电子作为流体处理且服从等熵假设，离子（Xe＋和Xe2＋）采用粒子描述，中性原子为背景气体。自洽电势通过求解非准中性、线性化Poisson方程获得。模拟结果与实验数据相比较表明，模型能够可靠预估羽流的物理特性；粒子入射发散角为30°-40°时模拟结果与实验数据吻合较好；倒流区离子数密度可达10^14m^-3，会对飞行器表面造成损害；且等离子体密度和电子温度沿轴线方向衰减很快。; 孙安邦毛根旺陈茂林霍超曹根茂; 关键词：羽流

等离子体包覆目标的RCS计算被引量：1: 2011年; 采用直接FDTD方法对雷达波在等离子体包覆目标附近的总场和散射场分布进行了仿真。通过远-近场变换计算了远场电场和不同等离子体分布情况下的目标雷达散射截面RCS值。仿真结果表明,采用等离子包覆的方法可以有效地降低目标的RCS值。等离子体密度和厚度对目标RCS的影响较大,等离子体碰撞频率对目标RCS有一定的影响。; 陈茂林毛根旺夏广庆; 关键词：等离子体隐身雷达散射截面时域有限差分法

氧化铝颗粒含量及粒径对固体火箭发动机喷焰流场参数分布的影响被引量：2: 2014年; 建立了固体火箭发动机喷焰的气固两相流计算模型,对不同Al2O3颗粒含量及粒径喷焰流场的两相流进行了数值模拟。研究了固相颗粒Al2O3对发动机喷焰流场参数分布的影响。结果表明:Al2O3颗粒含量的增大会使喷焰流场的温度升高、速度降低,特别在轴线处表现的尤为明显。Al2O3颗粒粒径越小,其随流性越好,在喷焰中更加分散,喷焰轴线处的温度随着Al2O3颗粒粒径的增大而升高;当平均粒径相同时,喷焰流场参数分布还受Al2O3颗粒粒度分布规律的影响。; 郭祥天毛根旺陈茂林; 关键词：氧化铝两相流数值模拟

微牛级高精度直流离子推进系统的推力调节特性: 2024年; 为了研究将微型直流离子推力器用于航天器超高精度控制任务的可行性,设计了一个微牛级直流离子推力器并为其配备了碳纳米管中和装置。对推力器进行了实验测试,评估了其在150~490 V电压范围内可实现的推力范围和推力分辨率,并计算了5、25、50μN推力水平下的噪声。在上述电压范围内,使用氙气和氩气作为工质时,推力器的推力范围分别为5.75~50.83μN和5.93~47.63μN,最大推力噪声为0.12μN/√(Hz)和0.05μN/√(Hz)。此外,对碳纳米管中和器进行了性能测试,实现了最大1.22 mA的引出电流,能够满足氙气工况下0~37.37μN、氩气工况下0~16.50μN的束流中和需求。实验结果表明,该推进系统可以用于引力波探测等高精度空间测量任务所需的无拖曳控制,且使用氩气更有利于实现高精度和低噪声的推力输出。; 汪宇欣武志文黄天坤陈茂林叶剑民郭云涛王云冰刘旭辉胡鹏; 关键词：离子推力器

螺旋波等离子体推进器中双层形成的PIC模拟被引量：3: 2015年; 建立了螺旋波等离子体推进器中双层等离子体形成过程的一维全粒子PIC模型,讨论了放电过程中电子加热模型和等离子体膨胀模型,计算了不同条件下螺旋波等离子体推进器中双层等离子体的分布。结果表明：采用氩气工质,在射频电流90A/m^2和工作压强0.05-0.15Pa的条件下,可产生双层等离子体,其密度为1.3×10^15-2.8×10^15 m^-3,双层电势降为10-30V,可加速氩离子束流,喷射速度为3-12km/s,双层加速效应对推进器的性能具有一定影响。; 夏广庆徐宗琦邹存祚郝剑昆陈茂林王鹏; 关键词：电推进螺旋波等离子体等离子体模拟

水工质微波等离子推力器喷管流场及推力性能研究被引量：2: 2012年; 采用Delaunay方法生成三角形单元的非结构网格离散计算区域,利用格心有限体积法对水工质微波等离子推力器喷管流场和推力性能进行了数值模拟。揭示了水工质微波等离子推力器喷管的流动规律。研究结果表明:在喷管入口压强为0.35 MPa时,增加工质气体的总温,可以提高推力器的比冲,同时推力的变化很小。在收敛角和扩张角不变的情况下减小喷管喉径,能够略微提高推力器的比冲。而推力器腔体内压强变化很大。保持喷管喉径和出口直径不变,在喷管扩张半角从10°增大到40°的过程中,推力器的比冲和推力先增大后减小;扩张半角为17°时,推力器性能最佳。; 邢鹏涛毛根旺陈茂林张斌孙子杰; 关键词：非结构网格喷管推力性能

外磁场作用下的磁等离子体动力学过程仿真被引量：3: 2022年; 磁等离子体动力学推力器是空间高功率电推进装置的典型代表,磁等离子体动力学过程是其核心工作机制.为深入理解外磁场对其工作特性的影响,本文采用粒子云(particle in cell,PIC)方法结合基于自相似准则的缩比模型,进行外加磁场作用下磁等离子体动力学推力器工作过程的建模仿真,通过与实验结果对比验证模型和方法的可靠性,并重点分析推力器点火启动过程的等离子特性参数分布,以及外磁场和阴极电流对推力器工作性能的影响.研究结果表明:阴阳极放电电弧构建是推力器启动和高效工作的关键步骤;外磁场强度较低工况不利于构建稳定放电电弧,等离子体束流集中于轴线附近,推力主要产生机制是自身场加速;外磁场强度较高时,阴阳极放电电弧稳定,推力产生主要机制是涡旋加速,推力、比冲随外磁场强度线性增大;推力器效率随阴极电流和外磁场强度增大而增大;放电电压随阴极电流增大而增大,但随外磁场强度的增大表现出先减小后增大的趋势.; 罗杨陈茂林苏冬冬许诺王忠晶韩志聪赵豪; 关键词：电推力器

微波电热增强型复合式推进技术研究: 根据目前国内外航天器姿、轨控推进系统的研究与应用现状及其发展趋势,结合作者多年从事微波电热推力器技术所积累的研究基础和所取得的阶段性成果,论证了在国内开展微波电热增强型复合式推进系统的必要性和可行性,分析了这种推进系统的...; 毛根旺陈茂林; 关键词：微波化学推进; 文献传递

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