微動力系統(tǒng)及其推力測試技術(shù)的研究.pdf

1、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士學(xué)位論文微動力系統(tǒng)及其推力測試技術(shù)的研究姓名：孫建威申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：工程熱物理指導(dǎo)教師：劉明侯20040501摘要微推力器在微型衛(wèi)星的調(diào)姿與定軌、導(dǎo)彈精確制導(dǎo)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。微推力器一般提供微牛到牛頓量級推力，推力雖小，但跨度大。因此需要設(shè)計專門的測試系統(tǒng)對微推力進行精確測量。由于我們設(shè)計的冷氣推力器的推力在數(shù)百微牛到數(shù)十毫牛之間，而冷氣推力器的質(zhì)量也比較小，因此，我們設(shè)計加工了兩種微推力測試系統(tǒng)：

2、l ，基于電子天平的靜推力測試方法：2 ，基于臺架力學(xué)行為的靜推力與脈沖沖量測試方法。由于冷氣推力器進氣管道的影響，第一方案的噪音大，信號、噪音幾乎達到一個數(shù)量級，不能進行精確推力測試；扭轉(zhuǎn)型測試臺架能很好地解決供氣系統(tǒng)的影響，同時可以對靜推力進行較為精確的測量，但由于L V D T 產(chǎn)生電磁場對光柵測量信號有干擾，要精確進行脈沖沖量測試，必須解決電磁信號的屏蔽問題。微噴管是微推進器的重要部件之一，可以通過實驗和數(shù)值模擬對其進行研究。在

3、微尺度下，無滑移邊界條件的N a v i e r ．S t o k e s 方程已經(jīng)不能準確模擬微噴管內(nèi)的流動，需要考慮滑移邊界條件的影響。對比不同努森數(shù)區(qū)域有無滑移邊界條件下獲得的流場以及微噴管性能的數(shù)值模擬結(jié)果，發(fā)現(xiàn)當(dāng)努森數(shù)在0 ．0 0 0 4 - - 0 ．0 0 5 4 時，不同壁面邊界條件對流場和微噴管性能參數(shù)都沒有太大影響；當(dāng)努森數(shù)在O ．0 0 1 6 - 一0 ．0 2 5 時，滑移邊界條件對流場的模擬已經(jīng)有較大的影響