真空中激光烧蚀掺杂金属聚合物推力产生过程数值模拟

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• 论文作者：段兴跃 ; 李小康 ; 程谋森 ; 李干
• 年：2016
• 作者机构：国防科学技术大学航天科学与工程学院;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室;
• 论文关键词：激光烧蚀推进 ; 掺杂聚合物 ; 推力产生机理 ; 数值模拟
• 会议召开时间：2016-08-17
• 会议录名称：中国航天第三专业信息网第三十七届技术交流会暨第一届空天动力联合会议论文集
• 语种：中文
• 分类号：TN249
• 学会代码：HTDZ
• 会议名称：中国航天第三专业信息网第三十七届技术交流会暨第一届空天动力联合会议
• 会议地点：中国陕西西安
• 主办单位：中国航天第三专业信息网、中国航天科技集团公司科技委、中国航天科工集团公司科技委
• 学会名称：中国航天第三专业信息网
• 页数：12
• 文件大小：2285k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

激光烧蚀推进在微纳卫星发射、轨道机动等方面具有广泛的应用前景,其中聚合物掺混增强吸收的金属物质作为推进剂是激光烧蚀推进性能改进的重要方向。目前对脉冲激光烧蚀掺杂聚合物推力产生机理的研究手段主要集中于宏观推进性能的实验,数值模拟较少。为了拓展认识的范围,本文建立了激光烧蚀掺杂聚合物推力产生过程的模型,发展了一套完整包括激光能量沉积、工质烧蚀、烧蚀羽流飞散等过程的数值仿真程序。数值计算了3~40J/cm2激光烧蚀掺杂微米铝颗粒聚甲醛工质的烧蚀特性,比冲与实验数据保持一致,表明模型能够较好地模拟掺杂聚合物的动态烧蚀过程及羽流特性。获得了掺杂聚合物的推力时间变化曲线,并且用工质动态烧蚀过程及羽流场压强分布解释了激光烧蚀掺杂金属聚合物的推力产生过程,可为深入理解其推力产生机理,优化激光烧蚀推进性能提供参考。

引文

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