Принцип работы ПИД и схема его расчета - Реферат, раздел Физика, - 2006 год - Проектирование плазменно-ионного двигателя Принцип Работы Пид И Схема Его Расчета. Для Проведения Инженерного Расчёта Пи...
Принцип работы ПИД и схема его расчета. Для проведения инженерного расчёта ПИД необходимо изучить меха-низм, определяющий его работу и конструктивные особенности.
Рисунок 4.1 иллюстрирует процессы, включающие в себя рождение и ускорение ионов.
Электроны, эмитируемые катодом, ускоряются электрическим полем (возни-кающим благодаря напряжению, приложенному к разряду) и соударяются с нейтральными частицами рабочего вещества, ионизируя его. В результате таких столкновений образуются ионы и электроны.
Ионы под действием электростатических полей движутся к ИОС, а электроны к аноду.
Для увели-чения времени жизни электронов, в ГРК движителя создают магнитные поля осевой, радиальной или пристеночной конфигурации. Степень ионизации за-висит от энергии электронов и их концентрации в рабочем объёме ГРК, а также от концентрации рабочего вещества.
Концентрация рабочего вещества зависит от тяги движителя, которую необходимо обеспечить, и является функцией массового расхода, энергия электронов зависит от тока и напряже-ния катода.
Рисунок 4.1 Схема столкновений в ГРК ПИД. На рисунке 4.1 чёрными точками обозначены первичные электроны, которые при столкновении с нейтральными атомами (обозначенные буквой n в кружочке) образуют пару электрон-ион. Под действием электростатических сил электроны движутся к аноду, а ионы к ИОС. Столкновения электронов с нейтральными частицами рабочего тела приводит к появлению вторичных электронов и перераспределению между ними энергии.
В ПИД первичные и вторичные электроны находятся совместно.
Хотя концентрация первичных электронов мала (меньше 10% суммарной концентрации электронов), при-близительно половина всех актов ионизации происходит обычно при их уча-стии. Ионизация атомов рабочего тела происходит из возбуждённого состоя-ния, реже из метастабильных состояний.
Движение ионов в ГРК определяет-ся главным образом потенциалом плазмы.
При этом магнитное поле имеет небольшое влияние на направление движения ионов, поскольку величина ларморовского радиуса ионов как минимум на порядок превышает характер-ный размер движителя. Ион-ионные столкновения слабо влияют на общее направление движе-ния ионов, т.к. ионы ускоряются в основном в направлении градиента потен-циала плазмы, а, следовательно, все ионы в заданной точке двигаются в од-ном общем направлении.
Следовательно, ион-ионные столкновения должны мало влиять на движение потока ионов.
Часть ионов, которая движится к ускоряющим электродам, пересекает плазменный слой около экранирующего электрода и, ускоряясь напряжением в несколько киловольт, покидает электроды ИОС систему ПИД, создавая тя-гу движителя. 4.2
В процессе разработки исполь-зовались рекомендованные методики.
Произведен расчет параметров и геометрических размеров плазменно-ионного… В соответ-ствии с расчетами разработаны чертежи двигательного блока.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Принцип работы ПИД и схема его расчета
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Расчет тяги ЭРД и определение его электрической мощности
Расчет тяги ЭРД и определение его электрической мощности. Определим скорость КА на заданной орбите по формуле: (км/с); где k – гравитационный параметр Земли; R - средний радиус Земли 6371 км; h - в
Выбор рабочего тела для ПИД
Выбор рабочего тела для ПИД. На первичном этапе разработки ПИД в качестве рабочих тел использо-вали металлы.
Их выбор был связан в основном с самими ускорителями, а не определялся всей пробл
Расчет параметров ионно-оптической системы
Расчет параметров ионно-оптической системы. Скорость истечения рабочего тела для ионного движителя равна (для однократно заряженных ионов): (4.1) где е – заряд электрона (1,6∙10-19 Кл); m
Расчет параметров газоразрядной камеры ПИД
Расчет параметров газоразрядной камеры ПИД. Одним из главных параметров газоразрядной камеры является напря-жение разряда. Эта величина зависит от многих факторов и, прежде все-го, от первого потен
Расчёт магнитного поля в ПИД
Расчёт магнитного поля в ПИД. Наиболее важным фактором, определяющим работу ГРК ПИД, являет-ся магнитное поле, его величина, форма силовых линий. Основная роль маг-нитного поля – увеличить время су
Разработка и описание теоретического чертежа двигателя
Разработка и описание теоретического чертежа двигателя. Плазменный ионный движитель представляет собой устройство, в ко-тором создание тяги основано на принципе ускорения заряженных частиц.
Расчёт системы хранения и подачи рабочего тела
Расчёт системы хранения и подачи рабочего тела. Разработка и описание функциональной схемы системы хране-ния и подачи рабочего вещества Функциональная схема системы электропитания ПИД представлена
Расчет проектных параметров ресивера
Расчет проектных параметров ресивера. Ресивер служит для сглаживания пульсаций давления при подаче рабо-чего тела из бака и стабилизации параметров газа в магистрали.
Из бака газообразное ра
Расчет проектных параметров термодросселя
Расчет проектных параметров термодросселя. Термодроссель применяют для регулирования требуемого расхода ра-бочего вещества.
В нем используют зависимость расхода газа от его темпера-туры при
Расчет проектных параметров жиклера
Расчет проектных параметров жиклера. Дальнейшее снижение давления в системе подачи происходит в жикле-ре, который представляет собой пластинчатую шайбу с отверстием. Секундный расход рабочего тела
Описание функциональной схемы системы электропитания ПИД
Описание функциональной схемы системы электропитания ПИД. На чертеже (ХАИ.06.441п.11.СГ.05) представлена система электропи-тания (СЭП), основной задачей которой является поддержание работы ЭРД и си
Разработка и описание теоретического чертежа двигательного блока
Разработка и описание теоретического чертежа двигательного блока. Двигательная установка представляет собой совокупность системы хранения и подачи рабочего тела, системы электроснабжения и непосред
Разработка циклограммы энергопотребления
Разработка циклограммы энергопотребления. На чертеже (ДУ.06.441п.09.СХ.07.) представлена циклограмма нагрузки, которая характерезует зависимость мощности, потребляемой нагрузкой от времени на протя
Новости и инфо для студентов