膠體推進器性能研究與微型化設計.pdf

1、微衛(wèi)星要求推進器提供μN級推力，故而常規(guī)推進器成為微衛(wèi)星發(fā)展的瓶頸。MEMS陣列式膠體推進器具有體積小，比沖高等特點，能夠滿足微衛(wèi)星發(fā)展需求。本文圍繞著陣列式微型膠體推進器結構設計展開研究，理論計算與仿真相結合確定微結構基本參數(shù)，確定微結構加工工藝；最后詳細闡述微結構在真空測試于與常壓下的測試情況。 論文研究推進器噴射極上電后，電荷的馳豫過程，計算出表面電荷的大小，當液體表面電場力大于液體的表面張力時，液體沖出棱臺表面，噴出?；?/p>

2、于這一電場模型，建立多JET分析模型，得出伴隨著電壓的升高，噴頭的最強電場從中心轉移到毛細管邊沿這一結論。最后計算出推進器的推力與比沖，推導出推進器的噴射效率。 結合仿真研究延長推進器壽命的方法，發(fā)現(xiàn)電化學反應，是工質長時間在高壓下工作的必然副反應，選擇純工質與惰性電極在一定時間內(nèi)保證推進器穩(wěn)定工作，及時交換電極可以徹底避免電化學反應。電壓的施加方式影響著推進器的噴射效率，對地高電壓(或正或負)施加于噴頭，絕對地電壓施加于抽取極

3、具有最高工作效率。根據(jù)電場力確定出噴頭間距，結合MEMS現(xiàn)有加工水平，設計可行的工藝流程并利用L-edit軟件設計版圖。在真空與常壓條件下分別對推進器進行測試，驗證了對其壽命，施加電壓方式，多噴，擊穿等現(xiàn)象的理論仿真結果，為設計可行的推進器系統(tǒng)打下基礎。 本論文創(chuàng)新點：1)在設計的過程中首次考慮到噴頭間距對推進器噴射的影響，仿真、計算與測試得出噴頭的間距必須大于七至八倍的噴頭直徑，噴頭的相互影響才可忽略不計。2)在集成最大的前提