磁屏尺寸对霍尔推力器性能影响的仿真研究

磁屏作为霍尔推力器磁路系统的重要组成部分，其尺寸对磁感应强度分布具有重要影响。为探究其中的影响规律，以一台低功率霍尔推力器为研究对象，首先采用Maxwell有限元方法软件对磁屏在不同的轴向和径向尺寸下形成的磁场进行仿真，结果表明一组尺寸使推力器磁场位形达到最优。然后以该尺寸作为设计标准，采用PIC方法对霍尔推力器在阳极电压及气体流量分别为200 V及0.8 mg/s条件下放电通道内等离子参数分布进行仿真。最后根据离子速度和数密度等参数，计算得到推力器的推力、阳极比冲和阳极效率分别约为6.9 mN、880 s及41.89%。该仿真为霍尔推力器的磁场设计提供理论依据，为未来的实验研究提供数值参考。