Caracterización térmica de un propulsor de efecto Hall

Título original:

Thermal Characterization of a Hall Effect Thruster

Contenido del libro:

Las características térmicas de un propulsor Hall influyen directamente en el diseño del propulsor y de la nave espacial. Las altas temperaturas afectan a la capacidad de la bobina magnética y provocan una mayor erosión del aislante, lo que influye tanto en el rendimiento como en la vida útil del propulsor.

El propulsor Hall transfiere calor tanto por radiación como por conducción, y la nave espacial debe manejar esta energía térmica adicional. Una cámara de infrarrojos proporciona un método no intrusivo para analizar las características térmicas de un propulsor Hall operativo. Esta tesis contiene el análisis térmico de un propulsor Hall de 200 W de Busek Co.

Inc.

de 200 W, utilizando una cámara de infrarrojos FLIR ThermaCAM SC640. El Laboratorio de Análisis de Propulsión Espacial y Simulador de Sistemas en el Instituto de Tecnología de la Fuerza Aérea en la Base Wright-Patterson de la Fuerza Aérea proporcionó la ubicación para la configuración y operación del propulsor.

La cámara de infrarrojos proporciona las temperaturas de la superficie de todo el propulsor y aproxima el comportamiento transitorio del calentamiento durante el arranque, el estado estacionario y el apagado. Los termopares verifican y corrigen los datos de la cámara. Las emisividades determinadas experimentalmente caracterizan los materiales del propulsor.

Además, un análisis del factor de visión entre los píxeles de la cámara y la parte del cátodo pulverizada con alúmina determina el intercambio de radiación entre los píxeles y la superficie del cátodo. Este proceso desarrolla una técnica para cartografiar las temperaturas superficiales de geometrías complejas con confianza en los valores reales. Una cartografía precisa de las temperaturas de la superficie de un propulsor de efecto Hall mejorará tanto su eficacia como su vida útil, y predecirá la carga térmica del propulsor en un satélite.