TOPAZ-Ⅱ空間電源系統(tǒng)輻射器改進(jìn)研究
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【摘要】:針對(duì)前蘇聯(lián)TOPAZ-Ⅱ反應(yīng)堆系統(tǒng)所采用回路式輻射器存在單點(diǎn)失效的問題,采用熱管式輻射器對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)以提高系統(tǒng)安全性。根據(jù)系統(tǒng)廢熱排出的要求及冷卻劑工作溫度,選取高溫鉀熱管,對(duì)結(jié)構(gòu)材料及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì),同時(shí)設(shè)計(jì)了輻射器的結(jié)構(gòu)、熱管的布置方式及銅翅片的參數(shù)。熱管中心蒸汽區(qū)通過一維流動(dòng)方程進(jìn)行了求解,采用有限元方法分析了熱管管壁與吸液芯結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱,采用有限差分法對(duì)翅片的輻射導(dǎo)熱進(jìn)行了計(jì)算。對(duì)熱管與翅片組成的輻射單元與集流環(huán)進(jìn)行了耦合計(jì)算,得出了輻射器設(shè)計(jì)工況下的穩(wěn)態(tài)結(jié)果,對(duì)其進(jìn)行了分析并與回路式輻射器進(jìn)行了相應(yīng)比較。計(jì)算結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)熱管式輻射器滿足TOPAZ-Ⅱ正常運(yùn)行情況下的廢熱排出要求,并具有較多裕度,同時(shí)熱管式輻射器的安全性與等溫性也優(yōu)于回路式輻射器。
【作者單位】: 西安交通大學(xué)動(dòng)力工程多相流國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西安交通大學(xué)核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】: TOPAZ-Ⅱ 熱管設(shè)計(jì) 輻射器
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(91326201;11475132) 中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2015M572568)
【分類號(hào)】:V442
【正文快照】: 空間核反應(yīng)堆電源不依賴于太陽輻射能,在深空探測及長陰影周期情況下可正常運(yùn)行,能量密度高,環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),在大功率地球軌道衛(wèi)星、無人深空探測器、載人深空探測以及月球行星基地供電等方面具有重要的意義。在空間反應(yīng)堆靜態(tài)能量轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)中,前蘇聯(lián)TOPAZ-Ⅱ是投入制造的最先進(jìn)
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1049861
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