Studio parametrico di un motore helicon attraverso un modello zero dimensionale

L’helicon plasma thruster è un propulsore di recente invenzione, capace di creare spinte molto basse ma continuative e controllabili, elaborando portate minuscole di propellente, ionizzandolo tramite onde helicon (un particolare tipo di onde elettromagnetiche) e accelerandolo grazie a un campo elettromagnetico. Il lavoro di questa tesi si concentra sull’analisi di un modello zero dimensionale di un helicon plasma thruster sviluppato su MATLAB. Il progetto è introdotto da una discussione approfondita di alcuni importanti aspetti di fisica del plasma, per poi evolvere nella spiegazione del funzionamento del propulsore. Il documento si estende poi allo studio del global model in questione, con approfondimenti del codice MATLAB e degli output che ne escono. L’obiettivo principale è quello di creare una mappa di prestazioni a partire da simulazioni effettuate al variare di parametri in input quali geometria della camera, potenza somministrata, campo magnetico applicato e portata immessa. La mappa viene poi sfruttata per generare grafici di prestazioni ed effettuare un’analisi parametrica, allo scopo di rivelare limiti applicativi e discontinuità del global model e comprendere il comportamento del propulsore simulato al variare di determinati input.