摘要

作为一种新型电推进技术,离子风推进技术能直接将电能转化为推力。为提升离子风推进效果,研究离子风推力产生原因以及影响因素,构建线-面、针-面离子风推进模型。通过有限元软件COMSOL Multiphysics研究离子风的内部情况,分析离子风速和体积力密度的变化,因为其与推力成正比。结果表明:线-面结构的体积力密度比针-面结构大,但风速更小;增大输入电压或减小电晕极直径能有效提高风速和体积力密度,进而增大推力;存在最优电极间距和集电极宽度使推力达最大。环境压力越小,推力越大。通过两种方法计算出线-面结构推力大小分别为0.046N/m、0.042N/m,与相关实验得到的结果相近,对离子风推进结构的设计有一定参考价值。

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