假设螺旋天线发射所吸收的功率已知,推导了螺旋推进器腔内磁化等离子体流的轴对称宏观模型。从设计和操作参数的角度讨论了电离、约束、亚音速流和生产效率。获得了理想等离子体条件的解析解和简单的缩放定律。然后将腔模型与外部磁喷嘴模型匹配,以表征整个等离子体流并评估推进器性能。评估了热、电和磁对推力的贡献。能量平衡提供了腔和喷嘴中离子和电子之间的功率转换,以及光束功率、电离损失和壁面损失之间的功率分配。评估了推进器的效率,并确定了效率低下的主要原因。喷嘴中无碰撞电子群的热力学行为被认为是鲜为人知的,并且对于完全等离子体膨胀和良好的推力效率至关重要。 VC 2013 美国物理学会。[http://dx.doi.org/10.1063/1.4798409]
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