离子推力器工作时向外喷出的羽流与航天器表面碰撞,会引起敏感材料热变形等热效应,严重时会导致航天任务失败.针对兰州空间技术物理研究所研制的LIPS-200型离子推力器羽流热效应进行了仿真分析.仿真中,使用粒子网格(PIC)方法处理等离子体运动,使用直接模拟蒙特卡罗(DSMC)方法处理粒子间碰撞,使用Maxwell模型处理粒子与壁面的能量交换,对电推进羽流热效应测量中的部分测点进行了数值模拟.结果表明,仿真结果与实验数据符合较好,离子推力器出口轴线上滞止热流仿真值与实验测量值误差小于17.0％.此外,热流计对流场的影响主要集中在热流计附近0.1 m范围内,对整体流场影响较小.
电推进 羽流 热效应 PIC-DSMC方法 数值模拟