Введение
1. Современное состояние исследований в области моделирования динамики плазмы в холловских двигателях 10
1.1 Задачи, решаемые при помощи моделирования 10
1.2 Описание принципов работы холловского двигателя и
1.3 Методы моделирования динамики плазмы 15
1.4 Особенности двумерных гибридных моделей 19
1.5 Особенности полностью кинетических моделей 23
1.6 Выбор оптимальной модели и способа ее решения 31
2. Постановка двумерной модели динамики плазмы 34
2.1 Описание области моделирования 34
2.2 Баланс потоков заряженных частиц 36
2.3 Интегральные характеристики холловского двигателя 37
2.4 Основные уравнения для описания плазмы 40
2.5 Моделирование столкновений. 41,
2.6 Кинетические уравнения компонент плазмы 52
2.7 Полная система уравнений 54
2.8 Обобщение граничных условий 55
3. Численные методы решения модели 52
3.1 Схема численного решения 62
3.2 Метод частиц в ячейках 65
3.3 Решение уравнений Максвелла 56
3.4 Интегрирование уравнений движения частиц 69
3.5 Упрощение и ускорение численного расчета 72
3.6 Вычислительная сетка 75
3.7 Моделирование распределений величин с заданными параметрами 77
3.8 Область устойчивости решения 79
3.9 Описание программы EPPD 81
3.10. Инициализация и старт расчета 91
4. Тестирование алгоритмов численного решения 92
4.1 Тестирование подпрограмм алгоритма 92
4.2 Комплексное тестирование алгоритма 99
4.3 Влияние параметров модели на численные решения JQ3
4.4 Критерии сходимости решения 105
5. Результаты численного моделирования 107
5.1 Моделируемые режимы холловского двигателя JQ7
5.2 Интегральные характеристики холловского двигателя цд
5.3 Структура анодного КПД ц4
5.4 Распределения температуры электронов l2j
5.5 Зона ускорения ионов 128
5.6 Зона ионизации нейтрального газа 13з
6. Заключение 143
Список литературы
