進(jìn)入二十一世紀(jì),隨著空間開發(fā)需求的不斷提高,尤其為了滿足載人深空探測的需要,核能的空間利用再次成為發(fā)展熱點(diǎn),并以大功率核電源、大功率核推進(jìn)為發(fā)展重點(diǎn)。核電推進(jìn)系統(tǒng)主要由空間核反應(yīng)堆熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、熱排放系統(tǒng)、電源管理與分配系統(tǒng)和大功率電推進(jìn)系統(tǒng)五部分組成。其中空間熱排放系統(tǒng)的功能是將反應(yīng)堆熱電轉(zhuǎn)換電推力器和飛船電子元器件等組件產(chǎn)生的廢熱排放到宇宙中去�？臻g熱排放系統(tǒng)在航天器的系統(tǒng)中占有重要地位,它的功能是將核反應(yīng)堆產(chǎn)生的廢熱排放到宇宙中去,保障航天器系統(tǒng)各儀器設(shè)備正常、安全運(yùn)行。熱排放系統(tǒng)由熱交換回路、泡沫炭換熱器、熱管以及輻射散熱板四部分組成。來自布雷頓熱電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的主熱交換器的熱量,通過熱交換回路、泡沫炭換熱器、熱管,傳輸?shù)捷椛渖岚?再由散熱板經(jīng)過輻射散熱到太空中。本文首先根據(jù)規(guī)定熱負(fù)荷對熱交換回路、泡沫炭換熱器、熱管以及輻射散熱板分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)選定,然后通過編程軟件和熱分析軟件完成每部分的傳熱計(jì)算和局部優(yōu)化,得到各設(shè)備對應(yīng)的冷端溫度和熱端溫度,接著進(jìn)行系統(tǒng)的總體校核,并根據(jù)校核結(jié)果反復(fù)修改參數(shù)至校核誤差在允許范圍內(nèi),獲得了系統(tǒng)最終整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù),最后改變規(guī)定熱負(fù)荷,得到... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱管輻射

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文4（a）（b）（c）圖1.1熱管輻射器連接布置方式由熱管作傳熱部件構(gòu)成的輻射器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.溫差小而傳熱量大，散熱板表面溫度分布均勻，從而提高肋效率。2.與普通流體管路熱輻射器相比較，熱管輻射器的系統(tǒng)不需要配備循環(huán)泵、閥門及旁路管道等裝置構(gòu)件，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化，質(zhì)量減輕、耗電及運(yùn)行可靠。3.太空環(huán)境險峻，輻射器可能會受到微流星、太空垃圾的破壞，而熱管輻射散熱器由許多互為備份、分散獨(dú)立的密封熱管組成，即使局部受損也不會導(dǎo)致散熱器系統(tǒng)失效[15]。4.如果可變熱導(dǎo)管、熱二極管等可控?zé)峁軜?gòu)成輻射器，則可實(shí)現(xiàn)對熱源溫度的控制或者熱流方向的變換，不需要增設(shè)專門的電子或機(jī)械控制裝置。1.3高導(dǎo)材料發(fā)展現(xiàn)狀炭基高導(dǎo)熱塊體石墨材料的成功研發(fā)有效解決了高功率電子器件的散熱問題。由于該類材料質(zhì)量輕、導(dǎo)熱率高、熱膨脹系數(shù)小，在散熱器件上取代傳統(tǒng)金屬材料，不僅有利于電子器件的小型化微型化和高功率密度化，而且可以有效地減輕產(chǎn)品重量[16]。泡沫炭是一種由孔泡和相互連接的孔泡壁組成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)多孔材料[17]，最初是由WalterFord在20世紀(jì)60年代開發(fā)出來,當(dāng)時炭泡沫由熱固性聚合物經(jīng)過熱解得到�，F(xiàn)在，泡沫炭可由酚醛樹脂的聚合物泡沫的炭化制造而成。與常規(guī)金屬材料相比較，泡沫炭的密度僅為鋁的20%，銅的5%和1%碳鋼的6%，而“比導(dǎo)熱系數(shù)”（材料的導(dǎo)熱系數(shù)與密度之比）卻分別為鋁的5倍，銅的6倍和1%炭鋼的49倍。與泡沫鋁、泡沫銅等多孔金屬材料相比，泡沫炭的有效導(dǎo)熱系數(shù)是它們的4倍以上[18~21]。因此，泡沫炭具有低密度下的高熱導(dǎo)率的特性，另外，它還具有耐高溫、耐腐蝕、強(qiáng)度高、抗沖擊、易加工等優(yōu)良特性，這使得泡沫炭非常適合制成導(dǎo)熱性能優(yōu)異的位于

主管道示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于熱管技術(shù)的鋰電池箱熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 周海闊,楊濤,李平,何藝萌,柴娜,戴朝華.  可再生能源. 2017(09)
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博士論文
[1]軸向槽道熱管傳熱機(jī)理分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊開敏.山東大學(xué) 2013
[2]空間站熱泵—蓄冷組合排熱系統(tǒng)及其性能研究[D]. 李明海.清華大學(xué) 2002

碩士論文
[1]復(fù)雜熱管與兩相流分離式熱管的性能實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉春濤.青島大學(xué) 2012
[2]多孔石墨泡沫材料的流動及導(dǎo)熱性能研究[D]. 凌婭.重慶大學(xué) 2012
[3]泡沫金屬填充套管換熱器內(nèi)流體流動和傳熱研究[D]. 付全榮.太原理工大學(xué) 2010
[4]新型微型平板熱管的傳熱性能實(shí)驗(yàn)研究[D]. 蔣朝勇.長沙理工大學(xué) 2009
[5]空間液滴式輻射制冷器熱性能分析[D]. 李超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008



本文編號：3256187