Definition, design and characterization of a fluidic controller for a pulsed electric propulsion module
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Definition, konstruktion och karakterisering av en fluidisk styrenhet för en pulsad elektrisk framdrivningsmodul (Swedish)
Abstract [en]
This paper presents the first steps of development of an innovative pulsed magnetoplasmadynamic thruster, it focuses on the design of the fluidic system of the device. After the justification of the technology by reviewing the state of the art of electric propulsion, orders of magnitude are estimated and validated. Then, the fluidic hypothesis are theoretically derived and justified, and a numerical model is built. This model gives the temporal thermodynamic behavior of the fluid depending on the components characteristics. As a result, the first orders of magnitude for component sizing are given. A first discussion of the flow behavior in the discharge chamber is detailed. Lastly, the future test bench for the fluidic system characterization is described and schematized. Considerations such as measurement facilities and risk analysis are also developed.
Abstract [sv]
I detta dokument presenteras de inledande stegen i utvecklingen av en innovativ pulserande magnetoplasmadynamisk propeller, med fokus på utformningen av enhetens fluida system. Tekniken först motiveras genom en genomgång av elektrisk framdrivning, uppskattas och valideras de första storleksordningarna. Därefter härleds och motiveras de fluida hypoteserna teoretiskt, och en numerisk modell byggs. Denna modell ger det termodynamiska beteendet hos vätskan beroende på komponenternas egenskaper. Som ett resultat av detta ges de första storleksordningarna för komponentstorlek. En första diskussion av flödesbeteendet i utloppskammaren detaljeras. Slutligen beskrivs och schematiseras den framtida testbänken för att karaktärisera det fluida systemet. Överväganden såsom mätfaciliteter och riskanalys utvecklas också.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 54
Series
TRITA-EECS-EX ; 2024:786
Keywords [en]
Electric propulsion, Magnetoplasmadynamic thruster, Injection system, Supersonic flows, Vacuum physics, Test bench
Keywords [sv]
Elektrisk framdrivning, Magnetoplasmadynamisk propeller, Injektionssystem, Supersoniska flöden, Vakuumfysik, Testbänk
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-360219OAI: oai:DiVA.org:kth-360219DiVA, id: diva2:1939041
External cooperation
COMAT
Supervisors
Examiners
2025-02-242025-02-202025-02-24Bibliographically approved