霍尔推力器放电通道壁面分割及磁屏蔽效应研究的任务书.docx

霍尔推力器放电通道壁面分割及磁屏蔽效应研究的任务书
任务书
一、选题背景:
霍尔推力器是一种新型的航天推进装置，主要依靠磁场与载气相互作用，以实现推力作用。与传统的火箭推进相比，其具有推进效率高、长时间使用等优势。然而，在实际应用中，霍尔推力器存在放电通道壁面分割及磁屏蔽效应等问题，这些问题会对其性能造成不利影响。
二、需要解决的问题:
1.放电通道壁面分割问题：
霍尔推力器的放电通道壁面通常由各种材料组成，会引起电子的反射和散射，从而影响粒子束的流动，使得电离率分布不均匀，影响了霍尔推力器的推进性能。因此，需要研究如何改善放电通道壁面分割问题，提高分布的均匀性。
2.磁屏蔽效应问题：
在霍尔推力器的使用过程中，放电通道周围的磁场会对通道内的等离子体发生磁屏蔽效应，使得等离子体的电离率发生变化。这一效应会对推进性能造成严重影响，因此需要研究磁场调节和磁屏蔽效应的机理，开展相应的研究工作，提高霍尔推力器的推进性能。
三、研究内容和任务:
本课题的主要任务是研究霍尔推力器放电通道壁面分割及磁屏蔽效应对推进性能的影响，并针对相关问题开展研究，具体研究内容如下：
1.分析霍尔推力器放电通道壁面分割问题的机理及其影响，研究改善通道壁面分布的方法和技术。
2.对霍尔推力器中的磁场调节和磁屏蔽效应进行研究，探究其机理，并提出有效的磁场调节方案，以改善霍尔推力器的推进性能。
3.开展相应的数值模拟和实验研究，验证相关机理和方案的可行性及有效性，并为调整实验方案和设计提供参考。
4.综合分析研究结果，提出相关的优化方案和建议，以提高霍尔推力器的推进性能。
四、研究意义和创新性:
该研究通过分析和探究霍尔推力器放电通道壁面分割及磁屏蔽效应等问题的机理，提出有效的改善方案和技术。这对于提高霍尔推力器的推进性能具有重大意义和创新性。
具体地，该研究的意义和创新性表现在以下几个方面：
1.本研究对于解决霍尔推力器放电通道壁面分割问题具有实践意义，能够提高霍尔推力器的应用效率和推进效率。
2.本研究创新性地探究了霍尔推力器中磁场调节和磁屏蔽效应的机理，为后续的研究提出了启示。
3.本研究通过数值模拟和实验研究验证了相关机理和方案的有效性，为后续的推广应用提供了理论和实践基础。
五、参考文献:
[1]A.A.Kudryavtsev,G.P.Managadze,A.S.Savelyev,V.Ya.Shumilin,G.N.Fraĭre,A.V.Arriola,andP.FernándezdeCórdoba,“DesignoptimizationofthemagnetsystemofaHall-effectaccelerator,”IEEETransactionsonPlasmaScience,vol.39,no.11,pp.2423-2429,Nov.2011.
[2]J.M.NicolasandM.A.Gundersen,“ExperimentalinvestigationofneutralflowonaHallaccelerator,”JournalofPropulsionandPower,vol.19,no.5,pp.819-827,Sep.2003.
[3]W.Huang,J.Li,andW.Guo,“NumericalsimulationofHalleffectthrusterwithdifferentanodeconfigurations,”JournalofPowerSources,vol.222,pp.103-109,Sep.2013.