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Modellierungskonzepte zur laser-induzierten Ablation für den MICROLAS-Antrieb

Scharring, Stefan and Peter, Johannes M.F. and Förster, Daniel J. and Eckel, Hans-Albert (2013) Modellierungskonzepte zur laser-induzierten Ablation für den MICROLAS-Antrieb. Workshop Mikroantriebe, 16.-17. April 2013, Stuttgart.

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4MB

Abstract

Für lange Laserpulse (μs, ns) können Kenngrößen laser-ablativer Antriebe aus empirischen Formeln abgeschätzt werden. Die dreidimensionale Optimierung der zukünftigen Triebwerkskonfiguration erfordert hingegen verschiedene numerische Verfahren. Ausgangspunkt bilden hydrodynamische 1D-Simulationen zur laser-induzierten Ablation durch Pulse im Pikosekunden-Bereich auf der Basis des Zwei-Temperatur-Modells, die auf einem online Portal („Virtual Laser Laboratory“, VLL) des Joint Institute for High Temperatures der Russischen Akademie der Wissenschaften in Moskau durchgeführt werden. Aus diesen Daten werden Aussagen zum Impulskoppelkoeffizienten, zum spezifischen Impuls, zur optimalen Energiedichte sowie weiteren optischen und plasmabezogenen Parametern abgeleitet und mit ersten experimentellen Ergebnissen verglichen. Die Simulationsergebnisse dienen darüber hinaus als Eingangsparameter für Direkte Monte-Carlo-Simulationen (DSMC) zur Ausbreitung des Treibstrahls (Richtung, Divergenz) mit dem PICLas-Code der Universität Stuttgart. Molekulardynamische (MD) Simulationen des Ablationsprozesses mit dem IMD-Code der Universität Stuttgart werden als ein- bis dreidimensionale Alternative zum VLL diskutiert.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/82205/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Modellierungskonzepte zur laser-induzierten Ablation für den MICROLAS-Antrieb
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
Scharring, Stefanstefan.scharring (at) dlr.deUNSPECIFIED
Peter, Johannes M.F.johannes.peter (at) dlr.deUNSPECIFIED
Förster, Daniel J.daniel.förster (at) dlr.deUNSPECIFIED
Eckel, Hans-AlbertHans-Albert.Eckel (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:17 April 2013
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Lageregelung, Mikroantrieb, Laser Ablation, Hydrodynamische Simulation, kurze Laserpulse, Zwei-Temperatur-Modell, Impulskoppelkoeffizient, Spezifischer Impuls, Plasmaparameter, Molekulardynamik, Direkte-Monte-Carlo-Simulation, Treibstrahlsimulation
Event Title:Workshop Mikroantriebe
Event Location:Stuttgart
Event Type:Workshop
Event Dates:16.-17. April 2013
Organizer:DLR, Institut für Technische Physik, Stuttgart
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Aircraft Research (old)
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Laser Research and Technology (old)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Technical Physics > Studies and Concepts
Deposited By: Scharring, Stefan
Deposited On:16 May 2013 10:54
Last Modified:31 Jul 2019 19:40

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