Adaptive Computation of the Current-Carrying Plasma in an MPD Rocket Thruster

This paper will present numerical methods and results for the adaptive computation of a hot-anode MPD thruster currently being operated at the Institut fur Raumfahrtsysteme

Numerische Analyse der Stroemungsvorgaenge in magnetoplasmadynamischen Raumfahrtantrieben

In the course of this project a theoretical numerical model for MPD propulsion systems has been developed and tested which enables the fundamental processes which apply in MPD propulsion systems to be examined and consequently better understood. The results obtained by this method were compared with the results of laboratory experiments. (orig./HM)Im Rahmen dieser Arbeit ist ein numerisch-theoretisches Modell fuer MPD-Triebwerke entwickelt und getestet worden, das es gestattet, die fundamentalen Vorgaenge in MPD-Triebwerken untersuchen und daher besser verstehen zu koennen. Die damit erhaltenen Ergebnisse sind mit den Ergebnissen von Laborexperimenten verglichen worden. Als wichtigste Ergebnisse dieser Arbeit wird zusammenfassend festgestellt, dass durch das entwickelte Berechnungsverfahren die Voraussetzung gegeben ist, in MPD-Eigenfeldtriebwerken plasmaphysikalische Phaenomene darzustellen, die sich durch die elektromagnetische Entladung ergeben. Im Vergleich zu Arbeiten in den USA und Japan auf dem Gebiet der numerischen Simulation von MPD-Triebwerken zeichnet sich das hier entwickelte System durch einen groesseren Anwendungsbereich und eine genauere Modellierung der Quellterme aus, welche die Wechselwirkung zwischen den unterschiedlichen physikalischen Phaenomenen darstellen. Dadurch sind zuverlaessige Entwurfskriterien fuer die Antriebsauslegung gegeben. (orig./HM)SIGLEAvailable from TIB Hannover: DW 9904 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Numerische Simulation von MPD-Triebwerken und Vergleich mit durchzufuehrenden experimentellen Untersuchungen Endbericht

Available from TIB Hannover: RR 1814(1997,10) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDeutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Bonn (Germany)DEGerman

Instabilitaeten in MPD-Triebwerken Endbericht

This final report of the research project carried out under the promotional identification number 50TA90095 covers the three-year theoretical and experimental work carried out at the Institute for Space Systems (IRS) of Stuttgart University. The theoretical investigations comprised both the formulation and solution of the linear dispersion equation for identification of instabilities in the flow of MPD self-consistent field accelerators and the development of appropriate high-resolution methods for multi-component plasma flow simulation. Two major instabilities were found: a modified space charge instability, which may lead to current interruptions, and a macroscopic electrostatic wave instability, which may cause energy deprivation of the electrons. In accompanying experiments a series of diagnostics was tested and used for measurements in the region of the instabilities. This was carried out both for nozzle-shaped and for purely cylindrical MPD engine types. Diagnostics mainly involved the use of current and voltage measurements, probe measurements (various types of electrostatic triple probes) and Fabry-Perot interferometry. (orig.)Available from TIB Hannover: RR 1814(1993,6)+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany)DEGerman