● 摘要
人造卫星、飞船、空间站、深空探测器、导弹以及运载火箭上大量使用的姿轨控发动机，在高空稀薄环境下工作时其喷流会向外部环境自由膨胀形成真空羽流。羽流会对空间飞行器产生羽流污染、羽流干扰力和羽流热效应等影响。这些影响轻则会降低工作元器件的性能，重则会导致飞行任务的失败。由此可见，开展卫星等航天器姿轨控发动机羽流效应的研究十分必要。
本文用TCA模型，NS方程和DSMC基本方法建立了MBB10N推力器羽流场的原始数值仿真模型，利用德国MBB公司10N试验结果校准和修正了10N姿控推力器羽流场力热，及残留液滴的数值仿真模型，通过校准和修正模型中物体表面的热适应系数、流场比热比及液滴的布入方法等，得到了一个具有工程实用价值的姿控推力器脉冲工作的两相羽流场数值仿真模型。利用此模型研究了MBB10N和某10N姿控推力器羽流的一般特性，研究了羽流质量通量、热流量、气体密度、干扰力随距离、羽流角、碰撞角、喷气脉宽的变化关系及液滴在喷管出口近场60mm处的分布，并将MBB10N推力器和某10N推力器羽流场参数的仿真结果做了对比分析，比较了两种推力器的性能。
本文最后将模型应用于工程实践，计算分析了某卫星平台上某10N姿控推力器羽流效应对卫星太阳帆板的干扰力、热流量影响和对磁强计的压强、热流量影响。给出了受羽流力热影响最大的太阳帆板转角，本文的工作能够为卫星的设计提供参考。
关键词：姿控推力器，羽流，脉冲工作，两相
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