| 磁场作用下螺旋波与TG波耦合模式数值模拟研究 |
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| 引用本文： | 段朋振,李益文,张百灵,张磊,赵伟灼. 磁场作用下螺旋波与TG波耦合模式数值模拟研究[J]. 推进技术, 2018, 39(8): 1897-1904 |
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| 作者姓名： | 段朋振 李益文 张百灵 张磊 赵伟灼 |
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| 作者单位： | 空军工程大学等离子体动力学重点实验室;西北工业大学燃烧流动和热结构国家级重点实验室 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51776222；11372352；61627901)；中国博士后科学基金(2017T100772；2016M590972)； 陕西省博士后科研项目(2016BSHEDZZ38)；陕西省自然科学基础研究计划资助(2017JM1022)。 |
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| 摘 要： | 为了研究螺旋波放电的高电离效率,揭示螺旋波等离子体推力器射频功率向等离子体的沉积机制,对m=+1型螺旋波与TG波耦合模式随磁场的变化特征,以及对波磁场、电场、电流密度的影响规律进行了数值模拟研究。计算结果显示:B0≤500G的低磁场条件下,螺旋波与TG波构型相似,耦合较强,大部分射频功率由螺旋波耦合到TG波内,并经TG波的强阻尼作用,在天线下游0.2~0.4m距离内沉积到等离子体中;高磁场下,螺旋波向TG波的耦合效率降低,螺旋波将一部分射频能量输运到下游并持续向TG波耦合,由TG波的阻尼作用沉积到等离子体中,轴向的功率分布特征就表现为螺旋波的本征模式;随着外加磁场强度的增大,波磁场、电场的部分分量沿z轴的分布由幅值衰减状态变为准周期性波动状态,电流密度的变化特征与功率沉积密度较为相似。
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| 关 键 词： | 螺旋波；TG波；耦合模式；功率沉积；本征模式；磁场 |
| 收稿时间： | 2017-09-15 |
| 修稿时间： | 2017-12-28 |
Numerical Simulation on Coupling Mode of HeliconWave and TG Wave in Magnetic Field |
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| DUAN Peng-zhen,LI Yi-wen,ZHANG Bai-ling,ZHANG Lei and ZHAO Wei-zhuo. Numerical Simulation on Coupling Mode of HeliconWave and TG Wave in Magnetic Field[J]. Journal of Propulsion Technology, 2018, 39(8): 1897-1904 |
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| Authors: | DUAN Peng-zhen LI Yi-wen ZHANG Bai-ling ZHANG Lei ZHAO Wei-zhuo |
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