MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器分析及优化
发布时间：2021-04-03 03:06
空间核反应堆是空间核电源和核推进的研究基础,大功率核反应堆的体积和质量一直是限制航空航天设计的重要因素。针对这一问题,本文对MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器进行建模和分析,建立热管式辐射散热器的热阻模型,利用穷举法和遗传算法在给定工况下探讨裸碳纤维翅片长度Lf和厚度δf、冷却剂质量流量m、辐射散热器入口温度Tf1对散热器质量M的影响。结果表明,当Tf1=800 K、Lf=5 cm、δf=0.16 mm、m=9 kg/s时,M达到最优,为906.593 kg,优化了0.63%的系统质量。
【文章来源】：原子能科学技术. 2020,54(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
空间热管式辐射散热系统示意图
当MW级空间辐射散热器正常工作时,热量来源为冷却剂温降,热量去向为空间环境的辐射散热,选取第i个热管式辐射散热器单元作为研究对象,热管式辐射散热器单元由单根热管、加装在热管两侧的裸碳纤维翅片组成。由于MW级航天飞行器处于深空宇宙,无对流换热,考虑到热管的等温性,将三维翅片沿热管方向简化成单位长度的二维翅片模型,如图3所示。记翅长(相邻热管间距)为Lf、翅厚δf、翅根温度为Tr。以翅根与翅片下端绝热层的交点为坐标原点建立直角坐标系。x在0～Lf之间取值,y在0～δf之间取值,n为节点个数。
σf对M的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间堆辐射散热器设计分析[J]. 刘逍,张文文,王成龙,张大林,田文喜,秋穗正,苏光辉. 原子能科学技术. 2018(05)
[2]兆瓦级空间热管反应堆动力系统概念设计[J]. 张文文,刘逍,田文喜,秋穗正,苏光辉. 原子能科学技术. 2017(12)
[3]钼铼合金的结构和性能[J]. 谭拴斌,郭让民,杨升红,张廷杰. 稀有金属. 2003(06)
[4]高温热管工质的选择[J]. 李桂云,屠进. 节能技术. 2001(01)
本文编号：3116493
【文章来源】：原子能科学技术. 2020,54(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
空间热管式辐射散热系统示意图
当MW级空间辐射散热器正常工作时,热量来源为冷却剂温降,热量去向为空间环境的辐射散热,选取第i个热管式辐射散热器单元作为研究对象,热管式辐射散热器单元由单根热管、加装在热管两侧的裸碳纤维翅片组成。由于MW级航天飞行器处于深空宇宙,无对流换热,考虑到热管的等温性,将三维翅片沿热管方向简化成单位长度的二维翅片模型,如图3所示。记翅长(相邻热管间距)为Lf、翅厚δf、翅根温度为Tr。以翅根与翅片下端绝热层的交点为坐标原点建立直角坐标系。x在0～Lf之间取值,y在0～δf之间取值,n为节点个数。
σf对M的影响
【参考文献】：
期刊论文
[1]空间堆辐射散热器设计分析[J]. 刘逍,张文文,王成龙,张大林,田文喜,秋穗正,苏光辉. 原子能科学技术. 2018(05)
[2]兆瓦级空间热管反应堆动力系统概念设计[J]. 张文文,刘逍,田文喜,秋穗正,苏光辉. 原子能科学技术. 2017(12)
[3]钼铼合金的结构和性能[J]. 谭拴斌,郭让民,杨升红,张廷杰. 稀有金属. 2003(06)
[4]高温热管工质的选择[J]. 李桂云,屠进. 节能技术. 2001(01)
本文编号：3116493
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3116493.html
