Desarrollo de simulador de propulsor de efecto hall.
En el presente trabajo se desarrolló un programa que simula un propulsor de efecto Hall, de tipo Propulsor de plasma estacionario (SPT, por sus siglas en inglés). E primer capítulo hace una presentación del propulsor de efecto Hall (HET, por sus siglas en inglés), su historia e importancia en la...
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| Autor principal: | |
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| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2018
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/753/1/Garc%C3%ADa_P%C3%A9rez.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | En el presente trabajo se desarrolló un programa que simula un propulsor de efecto
Hall, de tipo Propulsor de plasma estacionario (SPT, por sus siglas en inglés).
E primer capítulo hace una presentación del propulsor de efecto Hall (HET, por sus
siglas en inglés), su historia e importancia en la actualidad. Posteriormente se procede
a explicar el funcionamiento básico de este tipo de propulsor usando como base el SPT-
100; se exponen los parámetros con los que se suele medir su rendimiento y algunos
fenómenos presentes en el propulsor que pueden impactar el desarrollo de la simulación.
El segundo capítulo expone las metodologías más comunes encontradas en la literatura
para desarrollar una simulación de un HET y se hace una breve introducción del método
escogido para este trabajo: Modelo híbrido PIC-Fluido, con un dominio bidimensional
y un tratamiento unidimensional de la temperatura.
El tercer capítulo muestra el desarrollo teórico para describir al sistema, fraccionándolo
en el tratamiento realizado sobre los iones, neutros y electrones.
El cuarto capítulo describe el método numérico utilizado para simular el sistema. Por
un lado, los iones y neutros son modelados con la técnica de Particle-In-Cell (PIC,
por sus siglas en inglés); por su parte los electrones son modelados como un
fluido,
usando la suposición de plasma cuasineutro para hallar su densidad en el dominio y
operando las ecuaciones de momento y energía a través de un plantamiento de
fluido
unidimensional. Debido a que la dinámica de los electrones es mucho más rápida que
la de los iones y neutros, para el avance de las ecuaciones de
fluidos se establece una
subrutina con un paso de tiempo más chico dentro de la rutina principal que involucra
todo el sistema.
En el quinto capítulo se hace una exposición resumida del programa desarrollado. Se
describe la estructura del programa, su funcionamiento, como se puede operar para
distintos propulsores y el tipo de resultados que produce. Por último, se hace una
mención del costo computacional del programa y de las posibles mejoras a realizar
para optimizarlo.
Por último, el sexto capítulo expone los resultados de la simulación para un propulsor
parecido al SPT-100. La simulación no consiguió reproducir los parámetros nominales
del propulsor, entre ellos el empuje y las eficiencias. A pesar de esto, distintos aspectos
de la simulación probaron dar resultados similares a los encontrados en la literatura,
entre ellos las distribuciones de temperatura y voltaje a lo largo del dominio. En el
capítulo se hace una revisión detallada de los resultados encontrados y se exponen
diversas ideas acerca de cuáles pueden ser las fuentes de error del programa. |
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