一、管肋式辐射器排热特性的数值分析与优化设计（论文文献综述）
张振寰[1]（2021）在《基于MW级月球货运火箭的空间核电推进系统性能研究》文中提出随着人类对太空探索的进步和深空探测的需求越来越高,传统的太阳能和化学能空间电源已经无法满足国内外大部分深空探测任务。本文针对地月货运任务要求,以“阿尔忒弥斯”计划为背景,展开了对MW级月球货运任务的空间核电推进系统的总体设计。研究内容主要分为四个部分:空间核反应堆堆芯设计、空间堆核电转换系统设计、空间堆管肋式辐射器设计、货运探月火箭推进器设计。在空间核反应堆堆芯设计部分,首先堆芯堆型选择快堆,利用MCNP对反应堆进行建模,分别计算了中子通量密度和有效增殖系数,最后结果表明设计的反应堆有效增殖系数,转鼓转动0度时,反应堆有效增殖因子最大为1.0214;转鼓转动180度时,反应堆有效增殖因子最小为0.9381;转动鼓在120度附近反应堆达到临界状态,临界值为1.002,符合反应堆安全性要求;冷却剂空泡系数变化合理;堆芯功率功率峰因子数值大小约为1.27,处于反应堆功率峰值因子安全性区域内;当转动鼓转动180度时,反应堆控制转股全控制时的反应性约为0.937,停堆深度小于0,有足够的停堆深度,满足反应堆安全性要求。在空间堆核电转换系统设计方面,本文选择静态热电转换方式进行研究,利用热离子热电转换系统和碱金属热电转换系统高低温热源的温度特性,提出了一种新型热离子-碱金属热电转换系统耦合模型,计算得到功函数在1e V和1.05e V附近系统总功率和总效率出现最大值,热流密度为2500A/m2可以很好的保证系统效率,提升了静态热电转换系统效率约9%。在空间堆管肋式辐射器设计方面,本文建立了空间堆管肋式辐射散热器模型,引入了火积耗散理论和辐射热阻的概念,根据数值计算结果直观地分析判断了散热器的散热效率,得到了火积耗散、辐射热阻以及单元辐射肋片平均温差在不同辐射散热量下的变化曲线。此外,结合能量分析方法对管肋式辐射散热器进行了建模,采用遗传算法对散热器的结构参数进行了优化。通过遗传算法多次运算后,结果稳定在单辐射肋片长为0.315m,辐射肋片高度为0.58m,适应度函数值取得最小值,此时辐射器的散热特性达到最优,提高了散热性能。在货运探月火箭推进器设计方面,根据货运飞船核电推进系统设计航天任务,分别对电推进系统净重,推进器比冲,推力等进行设计,最后计算了电推进系统总输入功率600 k W,阶段消耗推进剂的质量为18.3 t,总转移时间206.3 d,其中自由飞行段为1 d时间,没有燃料消耗,可以完成预设的任务目标。
刘欣,梁新刚[2]（2021）在《基于(火积)分析的流体回路辐射器传热优化》文中指出为了优化流体回路辐射器的设计,基于（火积）理论,建立了辐射器散热速率与内部传热过程的（火积）耗散关系,进而构建了在给定辐射器体积约束条件下对辐射器（火积）耗散求极值的拉格朗日函数,并进行了偏导求优,结果表明辐射器面板内温度梯度大小处处相等,也就是热流密度处处均匀时,辐射器散出相同热量,流体回路工质温度最低,辐射器传热过程最优.根据辐射器内热流密度均匀分布的原则和工程应用的方便性,研究了采用梯形肋片截面的辐射器.结果表明在控制辐射器面板总体积不变的情况下,采用梯形截面辐射器面板,提高辐射器肋根厚度,可以优化辐射器传热性能,降低流体回路工质温度,提高辐射器散热能力.
孟涛[3]（2020）在《700kWe气冷空间反应堆特性分析及系统瞬态特性研究》文中研究说明核能作为当前及未来中短期内能为各类航天器提供持久、大功率能源供给的唯一能源形式,在航天领域具有极其重要的意义。然而,其空间应用涉及领域众多,技术难度大,事故危害大,因此,除美苏冷战期间外,一直未有大规模的发展。近年来,航天技术、核技术、计算机技术等技术的快速发展及航天任务对大功率空间能源需求的增加,为大功率空间核动力技术的发展带来了新的机遇。本文以大功率空间能源需求为背景,开展了700kWe空间核动力系统特性研究及安全分析研究,并以系统设计方案为基础,基于物理、热工数值仿真软件等,开展了1/12反应堆三维仿真及系统瞬态特性研究。本文首先根据历史经验总结及对关键技术的分析确定了700kWe空间核动力系统的设计目标、约束条件以及方案选型,并在此基础上根据热力学关系建立了系统热平衡计算模型,明确了关键参数对系统循环效率、设备换热量、系统总质量等参数的影响,最后以寿命超过10年、循环效率尽可能高、系统总质量较小、综合性能较优等条件确定了700kWe空间核动力系统最高最低温度分别为1500K和390K。基于系统热平衡参数,本文初步建立了空间反应堆物理模型,运用蒙特卡罗物理计算软件研究了几何参数、富集度、材料温度、控制棒排布方式、不同位置控制棒插入方式等因素对反应堆物理特性的影响,初步获得了700kWe空间气冷快堆的基本物理特征,并发现控制棒排布方式对堆芯中子分布的影响较大,堆芯最外侧控制棒因具有加剧径向功率分布不均匀性的特征而不宜单独用于反应堆控制,中间控制棒则因具有更大的积分价值及功率展平能力而可用于各种用途。通过对比分析,本文提出了三种反应堆初步运行控制策略。最后,严格按照设计目标及约束条件,围绕高安全性要求进行了堆芯物理及控制策略优化,最终方案可确保在堆芯被水淹没等事故条件下的堆芯次临界安全要求。此后,本文建立了700kWe气冷空间反应堆三维堆芯结构简化模型,并以计算得到的三维功率分布为边界条件之一,考虑堆芯结构对称性,开展了1/12堆芯流动换热仿真计算,分别研究了支路冷却、辐射散热、堆内构件、流量分配板、绕丝结构对堆芯流动换热特性的影响,并通过对比分析明确了堆芯流动换热特性优化改进的方向。最后,以改进的反应堆方案为基础,进行了数值仿真研究。研究发现,通过对堆芯结构进行优化,可将堆芯最高温度降低约200K、堆芯压降降低约100kPa,在此基础上对堆芯功率分布进行优化,可进一步降低堆芯最高温度约70K。基于700kWe空间核动力系统方案和堆芯方案,本文使用Java语言编制了系统一维分析程序,开展了气冷空间核动力系统安全特性分析,对启动工况、失流事故、热阱丧失事故、反应性引入事故等典型工况进行了瞬态计算,获得了典型工况下反应堆功率、反应性、系统温度、压强、气轮机转速、部件换热量等关键参数的瞬态响应特性。相关研究发现,气冷直接循环空间核动力系统具有快速变化的瞬时特性,变化时间通常在分钟量级,因此为确保安全,需设置安全系统或制定应急处置策略。该研究对掌握700kWe气冷空间核动力系统的安全特性及制定系统启动控制、调功率控制、事故应急响应策略等均具有十分重要的指导意义。
刘欣,梁新刚[4]（2019）在《多辐射器航天器热控流体回路布局的(火积)耗散分析》文中研究表明为了优化多辐射器航天器热控流体回路布局,提高流体回路的散热效率,降低流体回路温度,本文基于（火积）理论,分别对多个辐射器串联和并联的流体回路布局的散热进行了分析。结果表明,排散相同热量时,流体回路的流体与管路壁面之间的温差均匀性越好,流体回路散热过程（火积）耗散越小,系统散热过程越优。进一步,对于2个辐射器的情况,分别对辐射器设置了不同的空间辐射加热热流,对辐射器的流体回路布局方式进行了比较。结果表明,辐射器与流体回路串联时,系统散热性能要优于两者并联,系统的流体温度水平最低,结果与（火积）理论分析的预测完全一致。研究结论对多辐射器的航天器热控流体回路设计具有指导意义。
石佳子[5]（2018）在《空间大功率热排放系统的设计与优化》文中进行了进一步梳理进入二十一世纪,随着空间开发需求的不断提高,尤其为了满足载人深空探测的需要,核能的空间利用再次成为发展热点,并以大功率核电源、大功率核推进为发展重点。核电推进系统主要由空间核反应堆热电转换系统、热排放系统、电源管理与分配系统和大功率电推进系统五部分组成。其中空间热排放系统的功能是将反应堆热电转换电推力器和飞船电子元器件等组件产生的废热排放到宇宙中去。空间热排放系统在航天器的系统中占有重要地位,它的功能是将核反应堆产生的废热排放到宇宙中去,保障航天器系统各仪器设备正常、安全运行。热排放系统由热交换回路、泡沫炭换热器、热管以及辐射散热板四部分组成。来自布雷顿热电转换系统的主热交换器的热量,通过热交换回路、泡沫炭换热器、热管,传输到辐射散热板,再由散热板经过辐射散热到太空中。本文首先根据规定热负荷对热交换回路、泡沫炭换热器、热管以及辐射散热板分别进行结构设计、参数选定,然后通过编程软件和热分析软件完成每部分的传热计算和局部优化,得到各设备对应的冷端温度和热端温度,接着进行系统的总体校核,并根据校核结果反复修改参数至校核误差在允许范围内,获得了系统最终整体结构设计参数,最后改变规定热负荷,得到系统总质量、散热总面积、桁架长度与热负荷的对应关系。
杨佳卉[6]（2017）在《航天器热泵系统仿真与优化研究》文中提出随着我国航天技术的不断发展和进步,载人航天器的规模和功能日渐庞大,舱内仪器设备工作时产生的废热量也有不断增大的趋势。舱内废热到达一定量时会影响宇航员的正常生活,因此如何有效地将舱内废热排出成为了一项重要研究课题。针对航天器舱内废热排散问题,国内外专家提出了很多方案,如单相流体回路、两相流体回路、毛细泵回路及热泵回路等。目前,前三种方案已应用于实际的载人航天器,而热泵回路在航天器热排散方面的应用研究还有待完善。其中主要问题集中在:热泵流程系统优化、最佳热泵工质选取、排热温度优化和热控系统重量分析。鉴于此,本文对热泵系统重量展开理论研究,建立了单、双级热泵流程的重量模型,以轻量化为目的,对排热温度进行了优化。并对比了单双级压缩热泵系统的质量,进行了热泵流程的选择。利用Aspen Plus流程模拟软件对热泵工质进行了选择,基于NRTL-RK物性方法分别计算有、无回热两种工况下单级压缩热泵系统的制冷量、压缩机耗功量、制冷系数COP、排气温度,并对有回热循环的热泵流程进行参数优化,以此来提高系统的制冷系数。根据模拟流程,搭建了热泵性能测定实验装置,展开回热循环对航天器热泵系统性能影响的研究。并将模拟与实验结果进行对比,以验证软件模拟实际热泵流程的可靠性。理论研究表明:当蒸发温度达到300K时,单、双级压缩热泵系统的最佳排热温度均为370K,此时单级压缩系统对应的最轻重量小于双级压缩系统的最轻重量。因此,从航天器热泵的轻量化角度考虑,应使用单级蒸汽式压缩作为航天器热泵流程方案的最佳选择。通过Aspen plus模拟结果得出:适宜航天器单级蒸汽压缩式热泵使用的最佳工质为R12;在相同的舱内温度下,带有回热系统的热泵流程可以有效提高系统的制冷系数COP;对有回热热泵流程的压缩机进口温度及回热器冷流体出口温度进行了参数优化,优化后的制冷量达到峰值98.11W,较优化前提高了4.6%,耗功量达到最小值126.5W,相比优化前降低了2.1%,优化后的制冷系数为0.78,提高了6.8%。通过热泵性能测定实验以及实验结果与模拟结果对比表明:回热循环在提高系统制冷量的同时会增加压缩机耗功,引起排气温度升高,但制冷量的增长幅度大于压缩机耗功的增长幅度。当量热器内温度为16℃、20℃、24℃、28℃时,回热循环带来的制冷系数增长率分别为50%、39.6%、32.7%、27.6%。因此回热循环对提高系统制冷系数是有效的。通过对比热泵系统模拟COP与实验COP发现,两者变化趋势基本相同,且最大误差较小。当舱内温度为24℃时,模拟与实验结果的COP拟合度最高,此时有、无回热两种工况下二者相对误差分别为1.45%,1.92%,说明软件模拟实际热泵流程的可靠性较高。
靳健,王宇宁[7]（2017）在《管路布局方式对载人航天器辐射器散热能力的影响分析》文中进行了进一步梳理以采取双管路并联结构的载人航天器圆筒辐射器为研究对象,建立了辐射器散热能力数值分析模型,对比分析了不同参数下,并联支路工质相同流动方向和相反流动方向两类布局方式给辐射器散热能力带来的影响,选取的参数包括管路长度、管路进口工质温度和液体工质流量。计算结果表明,在辐射器面板面积和流体回路长度相同的前提下,两类管路布局方式对应的辐射器散热能力存在不可忽视的差别。随着管路长度的增加,入口工质温度的增加,工质流量的减小,工质流向相同的辐射器散热能力越来越高于工质流向相反的辐射器。在文章的参数设定下,工质流向相同的辐射器与工质流向相反的辐射器间最大散热能力差别可达到19.5%,最小散热能力差别可达到16.7%。
靳健,于文泽,王宇宁[8]（2016）在《载人航天器辐射器面板布局对散热能力的影响分析》文中提出以载人航天器广泛采用的圆筒辐射器为研究对象,建立辐射器散热能力数学分析模型,对比分析集中式和分块式面板布局形式给辐射器散热能力带来的影响,对比的参数包括管路长度、液体工质流量和管路入口液体工质温度。计算结果表明:在辐射器面板面积和管路长度相同的前提下,管路长度和面板分块数的变化,会造成2类辐射器散热能力的显着差异,管路长度越短,面板分块数越多,集中式布局辐射器比分块式布局辐射器的散热能力越强,最大散热能力差异达到16.0%,最小散热能力差异为13.5%。液体工质流量和管路入口液体工质温度,对2类辐射器散热能力的差异影响较小,不超过2.0%。因此,辐射器设计时不应忽略面板布局对散热能力的影响,应尽可能集中布置辐射器面板。
刘刚[9]（2014）在《双热沉微型热泵系统的实验研究》文中指出随着载人飞船、空间站等大型航天器的功能和规模不断扩展，航天器内部电子设备和器件在工作过程中所产生的热量不断增多，局部出现高热流密度的情况愈加常见。针对这种排热需求，若继续采用传统的单相流体热控回路技术会带来整个热控系统的体积和质量过于庞大，并难以将热流密度和温度有效控制在一定的精度和水平。蒸汽压缩热泵由于能够通过压缩机提高工质的冷凝温度即提高辐射器的排热温度，从而有效减少辐射器面积，最终显着降低辐射器重量，因此具有极大的应用潜力和前景。根据与某航天院合作项目的应用要求，利用已设计并研制出的微小通道相变式热沉作为蒸发器，采用美国Aspen公司生产的滚动转子压缩机，并集成其它热泵系统部件，设计并搭建了用于卫星单机芯片散热的100W微型热泵排热地面试验系统。基于实际应用中存在两个散热源，先后采用两组热沉并联和串联连接在热泵实验系统中进行相关实验研究。在采用两热沉并联的热泵系统中，在固定散热负荷为100W时，分别研究了制冷剂充注量、毛细管长度、冷却水温度以及压缩机转速对热沉降温和系统性能的影响，并进一步研究了当散热负荷大于100W时系统的控温能力和制冷排热性能。结果表明：实验系统最佳制冷剂充注量为120g，毛细管的合适长度为3m，在压缩机转速最低的情况下系统便能够实现热量排散能力≥100W的任务要求，压缩机功耗≤50W，COP≥3。在蒸发温度约12℃、冷凝温度43.6℃工况下，散热负荷不超过140W时系统能够将两热沉的温度维持在20℃以下，散热负荷不超过180W时系统能够将两热沉的温度维持在40℃以下。在采用两热沉串联的热泵系统中，开展了确定最佳充注量的试验，并且研究了当两热沉加热功率不一致时的系统控温情况和制冷特性，最后还研究了系统制冷负荷大于100W时的工作性能，结果发现散热负荷为100W时能较有效地将两热沉的温度降至12℃左右并维持其平衡稳定，但散热负荷一旦高于140W后系统便无法将热沉2的温度降下来。最后对上述两种热泵系统的实验结果进行了总结，分析了各自的特点和两者的区别。
丰茂龙,范含林,黄家荣,钟奇[10]（2012）在《单相流体回路辐射器性能优化方法》文中研究指明文章以"神舟"飞船辐射器为例,对管肋式单相流体回路辐射器的肋宽进行了优化分析。采用理论分析与数值求解相结合的方法,分析了管肋式辐射器常用性能评价方法——能质比及微元能质比（单位质量散热能力）随肋片宽度的变化规律;而后以提高辐射器能质比为优化目的,对辐射器肋宽进行了优化,得出了辐射器的最佳能质比对应的肋宽表达式;最后给出了"神舟"飞船辐射器优化前后的参数对比。文章对管肋式辐射器的优化设计具有很好的参考价值。
二、管肋式辐射器排热特性的数值分析与优化设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、管肋式辐射器排热特性的数值分析与优化设计（论文提纲范文）
（1）基于MW级月球货运火箭的空间核电推进系统性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状简析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 空间核电源堆芯建立及安全性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 堆型选择 |
| 2.3 建立空间核电源模型 |
| 2.4 建立堆芯模型 |
| 2.4.1 堆芯物理模型建立 |
| 2.4.2 MCNP计算方法 |
| 2.4.3 堆芯组成及材料选择 |
| 2.5 堆芯安全性分析 |
| 2.5.1 有效增殖因数 |
| 2.5.2 冷却剂空泡系数 |
| 2.5.3 堆芯功率分布 |
| 2.5.4 停堆深度 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 空间堆热离子—碱金属热电转换系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热离子-碱金属热电混合发电系统模型 |
| 3.2.1 空间核反应堆热离子热电转换系统数理模型 |
| 3.2.2 空间核反应堆碱金属热电转换系统数理模型 |
| 3.2.3 热离子-碱金属热电混合发电系统数理模型 |
| 3.2.4 热离子-碱金属热电混合发电系统材料选择 |
| 3.3 热离子-碱金属热电混合发电系统性能分析 |
| 3.3.1 热离子热电转换系统接收极功函数对系统的影响 |
| 3.3.2 碱金属转换器热流密度对系统的影响 |
| 3.3.3 空间核反应堆热电转换系统仿真模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 管肋式辐射器散热特性分析及优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 管肋式辐射散热器传热分析 |
| 4.2.1 管肋式辐射散热器工作原理 |
| 4.2.2 热管工作原理 |
| 4.3 管肋式辐射散热器传热分析数理模型 |
| 4.3.1 热管到辐射肋片的传热过程 |
| 4.3.2 辐射肋片到外太空的传热过程 |
| 4.3.3 火积耗散理论 |
| 4.3.4 火积耗散理论应用 |
| 4.3.5 遗传算法的多目标优化问题 |
| 4.3.6 辐射肋片散热性计算结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 月货物运火箭核电推进系统设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大功率霍尔推进器 |
| 5.3 核电推进系统组成及原理 |
| 5.4 核电推进系统霍尔推进器设计 |
| 5.5 霍尔推进器数学模型 |
| 5.6 霍尔推进器合理性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得创新性成果 |
| 致谢 |
（2）基于(火积)分析的流体回路辐射器传热优化（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 流体回路空间辐射器构型 |
| 3 空间辐射器传热过程的耗散分析 |
| 4 空间辐射器优化设计准则 |
| 5 辐射器结构优化及分析 |
| 5.1 辐射器不同截面时内部温度梯度比较 |
| 5.2 不同肋根厚度时流体进出辐射器的流变化 |
| 5.3 不同肋根厚度时辐射器肋效率分析 |
| 5.4 不同肋根厚度时辐射器传热温差分析 |
| 5.5 不同肋根厚度工质温度分析 |
| 5.6 不同肋根厚度时辐射器散热能力分析 |
| 6 结论 |
（3）700kWe气冷空间反应堆特性分析及系统瞬态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 空间反应堆研究进展 |
| 1.2.1 国内外空间反应堆研究进展 |
| 1.2.2 反应堆数值研究进展 |
| 1.2.3 空间核动力系统安全分析研究进展 |
| 1.2.4 当前研究存在的主要问题 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第2章 空间核动力系统方案研究 |
| 2.1 设计目标与约束条件 |
| 2.1.1 设计目标 |
| 2.1.2 约束条件 |
| 2.2 计算分析方法 |
| 2.2.1 堆芯物理分析数学模型 |
| 2.2.2 热工分析数学模型 |
| 2.3 空间核动力系统设计方案 |
| 2.3.1 系统方案选择 |
| 2.3.2 系统热平衡分析理论模型 |
| 2.3.3 系统热平衡方案选择 |
| 2.4 空间反应堆设计方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 反应堆堆芯物理特性研究 |
| 3.1 空间堆堆芯物理模型建立 |
| 3.1.1 材料选择 |
| 3.1.2 物理模型建立 |
| 3.2 堆芯参数影响研究 |
| 3.2.1 燃料棒间距的影响 |
| 3.2.2 材料温度的影响 |
| 3.2.3 燃料富集度的影响 |
| 3.2.4 径向反射层厚度的影响 |
| 3.2.5 控制棒排布方式的影响 |
| 3.2.6 堆芯淹没事故工况的影响 |
| 3.3 反应堆运行控制初步分析 |
| 3.3.1 四种控制棒排布方案对中子分布影响的对比研究 |
| 3.3.2 控制棒插入方案对堆芯物理特性的影响研究 |
| 3.3.3 反应堆运行控制策略初步分析 |
| 3.4 反应堆物理设计改进与优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 反应堆堆芯流动换热特性研究 |
| 4.1 堆芯数值计算模型及边界条件 |
| 4.1.1 网格划分 |
| 4.1.2 边界条件 |
| 4.1.3 物性参数 |
| 4.2 湍流模型验证 |
| 4.3 网格无关性验证 |
| 4.4 堆芯流动换热特性研究 |
| 4.4.1 基准堆芯模型流动换热特性研究 |
| 4.4.2 支路冷却对堆芯流动换热特性的影响研究 |
| 4.4.3 辐射换热对堆芯流动换热特性的影响研究 |
| 4.4.4 堆内构件对堆芯流动换热特性的影响研究 |
| 4.4.5 流量分配板对堆芯流动换热特性的影响研究 |
| 4.4.6 控制棒通道对堆芯流动换热特性的影响研究 |
| 4.4.7 绕丝结构对堆芯流动换热特性的影响研究 |
| 4.4.8 堆芯结构的影响研究 |
| 4.5 堆芯流动换热特性改进与优化 |
| 4.5.1 上支撑板处结构优化 |
| 4.5.2 功率分布优化后堆芯流动换热特性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 空间核动力系统瞬态特性研究 |
| 5.1 空间核动力系统瞬态特性研究 |
| 5.1.1 一维程序理论模型 |
| 5.1.2 辅助求解模型 |
| 5.1.3 典型工况分析 |
| 5.2 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）多辐射器航天器热控流体回路布局的(火积)耗散分析（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 流体回路散热过程 (火积) 耗散分析 |
| 1.1 串联辐射器流体回路的 (火积) 耗散分析 |
| 1.2 并联辐射器流体回路的 (火积) 耗散分析 |
| 2 热控流体管路布局分析 |
| 2.1 流体回路与辐射器采用串联方式连接 |
| 2.2 流体回路与辐射器采用并联方式连接 |
| 2.3 串联布局与并联布局比较 |
| 3 结 论 |
（5）空间大功率热排放系统的设计与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstracts |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 空间热排放系统 |
| 1.2.1 对流热控 |
| 1.2.2 泵排热 |
| 1.2.3 液滴辐射器 |
| 1.2.4 热管辐射器 |
| 1.3 高导材料发展现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 钠钾循环回路的的设计 |
| 2.1 钠钾循环回路的结构设计 |
| 2.2 钠钾循环回路的水力计算 |
| 2.2.1 钠钾合金的物性参数 |
| 2.2.2 主管道的流量计算 |
| 2.2.3 管内流动的能量损失 |
| 2.2.4 各管路的水力计算 |
| 2.3 钠钾循环回路的换热计算 |
| 2.4 钠钾循环回路的强度校核与质量计算 |
| 2.4.1 强度校核 |
| 2.4.2 循环回路质量计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 泡沫炭换热器的设计与优化 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.2 数学描述 |
| 3.2.1 边界条件 |
| 3.2.2 钠钾循环回路表面传热系数求解 |
| 3.3 数值模拟与传热分析 |
| 3.4 结构选取 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 轴向槽道热管的设计 |
| 4.1 轴向槽道热管的参数选择 |
| 4.1.1 热管的结构参数选择 |
| 4.1.2 热管的特性参数选择 |
| 4.1.3 材料与参数选择 |
| 4.2 轴向槽道热管的传热特性计算 |
| 4.2.1 热管的传热极限计算 |
| 4.2.2 热管总体等效热阻的计算 |
| 4.2.3 最大质量流量的计算 |
| 4.2.4 最大热流量的计算 |
| 4.3 热管的强度校核与质量计算 |
| 4.3.1 强度校核计算 |
| 4.3.2 热管质量计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 辐射散热板组的设计 |
| 5.1 结构设计 |
| 5.2 辐射角系数计算 |
| 5.3 散热板平均温度计算 |
| 5.3.1 推导多个表面辐射换热方程 |
| 5.3.2 建立辐射散热方程组 |
| 5.4 散热板质量计算 |
| 5.4.1 单块散热板的质量 |
| 5.4.2 四个散热板组的总质量 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 热排放系统的校核计算 |
| 6.1 校核计算步骤 |
| 6.2 校核计算结果 |
| 6.3 改变热负荷校核计算结果 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）航天器热泵系统仿真与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题来源及研究内容 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 研究目标 |
| 1.3.3 课题研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 航天器热泵系统 |
| 2.1 航天器热泵系统组成 |
| 2.1.1 压缩机 |
| 2.1.2 冷凝器（辐射器） |
| 2.1.3 节流阀 |
| 2.1.4 蒸发器 |
| 2.2 航天器热泵工质选择 |
| 2.3 航天器单、双级压缩热泵系统对比分析 |
| 2.3.1 航天器热泵系统理论模型 |
| 2.3.2 单、双级压缩热泵系统主要参数对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于ASPEN PLUS的热泵系统仿真与优化研究 |
| 3.1 系统流程模拟计算 |
| 3.1.1 建立模拟流程图 |
| 3.1.2 物性方法选择和流程参数 |
| 3.1.3 模拟结果分析 |
| 3.2 流程优化 |
| 3.2.1 热泵工质选择及优化结果分析 |
| 3.2.3 带回热系统的航天器热泵系统的优化 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 回热循环对航天器热泵性能影响的实验研究 |
| 4.1 实验系统 |
| 4.1.1 实验系统简介 |
| 4.1.2 实验系统主要部件 |
| 4.1.3 测量系统 |
| 4.2 实验内容与方法 |
| 4.2.1 实验原理及方法 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 实验注意事项 |
| 4.2.4 实验结果与分析 |
| 4.3 实验结果与模拟结果比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读学位期间所发表的学术论文 |
（7）管路布局方式对载人航天器辐射器散热能力的影响分析（论文提纲范文）
| 1 数值分析模型说明 |
| 2 计算结果与分析 |
| 2.1 简化的辐射器模型 |
| 2.2 管路长度的影响 |
| 2.3 工质入口温度的影响 |
| 2.4 工质流量的影响 |
| 3 结束语 |
（8）载人航天器辐射器面板布局对散热能力的影响分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 数学分析模型 |
| 3 计算结果与分析 |
| 3.1 简化的辐射器模型 |
| 3.2 管路长度的影响 |
| 3.3 液体工质流量的影响 |
| 3.4 管路入口液体工质温度的影响 |
| 4 结论 |
（9）双热沉微型热泵系统的实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状和趋势 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 前人研究成果 |
| 1.3.1 微小型压缩机的研制 |
| 1.3.2 微型换热器的研制 |
| 1.3.3 微型制冷（热泵）系统的研制 |
| 1.4 本文研究目标、内容和方法 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究方法 |
| 第2章 微型热泵实验台的设计与搭建 |
| 2.1 蒸气压缩式制冷的热力学分析 |
| 2.1.1 蒸气压缩式制冷的工作原理 |
| 2.1.2 单级蒸气压缩式制冷理论循环的性能指标 |
| 2.2 热泵实际应用要求 |
| 2.2.1 功能要求 |
| 2.2.2 指标参数 |
| 2.2.3 适应性要求 |
| 2.3 热泵实验系统组成部件 |
| 2.3.1 微型制冷压缩机 |
| 2.3.2 蒸发器（热沉） |
| 2.3.3 冷凝器 |
| 2.3.4 节流装置 |
| 2.3.5 其它部件 |
| 2.4 实验台搭建与布置 |
| 2.4.1 采用两热沉并联的热泵试验台 |
| 2.4.2 采用两热沉串联的热泵试验台 |
| 2.4.3 试验台测量系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 采用两热沉并联的热泵系统实验研究 |
| 3.1 制冷剂充注量对系统性能的影响 |
| 3.1.1 制冷剂充注量的计算 |
| 3.1.2 制冷剂的充注 |
| 3.1.3 不同充注量下系统的制冷特性 |
| 3.1.4 充注量对蒸发压力和冷凝压力的影响 |
| 3.1.5 充注量对热沉平衡温度的影响 |
| 3.1.6 充注量对压缩机功耗及系统排热量的影响 |
| 3.1.7 充注量对制冷 COP、制热 COPh的影响 |
| 3.2 毛细管长度和充注量的匹配关系对系统性能的影响 |
| 3.2.1 毛细管长度和充注量对系统蒸发压力、冷凝压力的影响 |
| 3.2.2 毛细管长度和充注量对热沉平衡温度的影响 |
| 3.2.3 毛细管长度和充注量对压缩机功耗及性能系数的影响 |
| 3.3 冷却水温度对系统性能的影响 |
| 3.3.1 不同冷却水进水温度下的蒸发温度和冷凝温度 |
| 3.3.2 不同冷却水进水温度下的压缩比和压缩机排气温度 |
| 3.3.3 不同冷却水温度下的压缩机功耗和系统排热量 |
| 3.3.4 不同冷却水温度下的制冷 COP 和制热 COPh |
| 3.4 压缩机控制电压对系统性能的影响 |
| 3.4.1 不同压缩机控制电压下的蒸发温度和冷凝温度 |
| 3.4.2 不同压缩机控制电压下的压缩比和压缩机排气温度 |
| 3.4.3 不同压缩机控制电压下的压缩机功耗和系统排热量 |
| 3.4.4 不同压缩机控制电压下的制冷 COP 和制热 COPh |
| 3.5 系统制冷负荷大于 100W 的稳定性实验 |
| 3.5.1 不同制冷负荷和控制电压下热沉 1 和热沉 2 的平衡温度 |
| 3.5.2 不同制冷负荷和控制电压下的压缩机功耗和系统排热量 |
| 3.5.3 不同制冷负荷和控制电压下的系统制冷 COP 和排热 COPh |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 采用两热沉串联的热泵系统实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 确定最佳充注量的试验 |
| 4.2.1 充注量为 120g 实验情况 |
| 4.2.2 充注量为 130g 实验情况 |
| 4.2.3 充注量为 135g、140g 实验情况 |
| 4.2.4 充注量为 130g ~ 210g 实验总结 |
| 4.3 两热沉加热功率不一致的试验 |
| 4.4 系统制冷负荷大于 100W 的试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、管肋式辐射器排热特性的数值分析与优化设计（论文参考文献）
- [1]基于MW级月球货运火箭的空间核电推进系统性能研究[D]. 张振寰. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]基于(火积)分析的流体回路辐射器传热优化[J]. 刘欣,梁新刚. 中国科学:技术科学, 2021(11)
- [3]700kWe气冷空间反应堆特性分析及系统瞬态特性研究[D]. 孟涛. 哈尔滨工程大学, 2020(04)
- [4]多辐射器航天器热控流体回路布局的(火积)耗散分析[J]. 刘欣,梁新刚. 宇航学报, 2019(02)
- [5]空间大功率热排放系统的设计与优化[D]. 石佳子. 哈尔滨工程大学, 2018(12)
- [6]航天器热泵系统仿真与优化研究[D]. 杨佳卉. 兰州理工大学, 2017(02)
- [7]管路布局方式对载人航天器辐射器散热能力的影响分析[J]. 靳健,王宇宁. 中国空间科学技术, 2017(01)
- [8]载人航天器辐射器面板布局对散热能力的影响分析[J]. 靳健,于文泽,王宇宁. 航天器工程, 2016(03)
- [9]双热沉微型热泵系统的实验研究[D]. 刘刚. 北京工业大学, 2014(03)
- [10]单相流体回路辐射器性能优化方法[J]. 丰茂龙,范含林,黄家荣,钟奇. 中国空间科学技术, 2012(06)