电弧加热发动机尾流的光谱诊断

电弧加热发动机是一种为航天器提供机动和控制推力的装置。由于比冲远高于传统的使用化学推进剂的发动机 ,近年来 ,电弧加热发动机引起了愈来愈多的关注。为了了解电弧加热发动机的工作过程机理 ,讨论了电弧加热发动机尾流的诊断方法并设计了一套光谱诊断系统。在此系统上 ,以氩气为工作气体 ,设定气流量和电流 ,在模拟空间环境下对电弧加热发动机尾流的光谱信号进行了采集。实验结果表明系统具有较高的信噪比 ,可以忽略噪音对光谱信号强度的影响 ,采集到的数据能够真实地反映物理过程。通过对采集到的谱线强度信号进行分析和处理 ,得到了尾流中氩的谱线发射系数的径向分布 ,并进一步得到了尾流平均激发温度的径向分布。实验结果表明电弧加热发动机的尾流处在热力学非平衡态下 ,因而用谱线强度法测温时选用不同的谱线 ,得到的温度值是不同的。