發(fā)布時間：2021-09-28 16:05

　　隨著探月工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大,僅僅依靠太陽能電池或小型放射性同位素電源將難以為月基活動提供充足持續(xù)的能源供應(yīng),研發(fā)月球原位能源供給技術(shù)是各類月基活動的關(guān)鍵基礎(chǔ)。月球表面晝夜溫差極大且當(dāng)月壤月巖埋深超過1 m時,月壤月巖層的溫度基本恒定。本文基于月壤和月巖恒溫層與月球表面存在巨大溫差的特性,提出了利用該溫差進(jìn)行發(fā)電的月基原位能源支撐技術(shù)構(gòu)想,設(shè)計(jì)了月球溫差熱電材料熱伏發(fā)電技術(shù)和月球溫差磁懸浮發(fā)電技術(shù)及實(shí)施構(gòu)想。月球溫差熱電材料熱伏發(fā)電系統(tǒng)直接利用熱電材料實(shí)現(xiàn)晝夜連續(xù)工作的熱電轉(zhuǎn)換,該裝置設(shè)計(jì)有由熱管相連的3層均熱板,解決月壤表層導(dǎo)熱性差帶來的換熱不足問題,將月表輻射能（白天）以及月壤的熱能（夜晚）連續(xù)轉(zhuǎn)化為電能,幾乎可以滿足所有空間能源系統(tǒng)的需求。月球溫差磁懸浮發(fā)電系統(tǒng)利用熱管將月壤中的熱量傳入發(fā)生器,將循環(huán)工質(zhì)加熱蒸發(fā),在磁懸浮透平發(fā)電機(jī)中做功發(fā)電,循環(huán)工質(zhì)在表面換熱器中與太空進(jìn)行輻射換熱而冷凝,經(jīng)工質(zhì)泵加壓后回流到發(fā)生器再次吸收熱管熱量進(jìn)行循環(huán)發(fā)電,從而將月球表面與月球月巖恒溫層之間的溫差轉(zhuǎn)換為電能。兩類月基溫差發(fā)電技術(shù)具有無機(jī)械摩擦、效率高、壽命長、質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn),可為探月活動原位能源... 

【文章來源】：工程科學(xué)與技術(shù). 2020,52(03)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]月球大深度保真取芯探礦機(jī)器人系統(tǒng)構(gòu)想與設(shè)計(jì)[J]. 謝和平,張國慶,羅通,高明忠,李存寶,劉濤.  工程科學(xué)與技術(shù). 2020(02)
[2]月球恒溫層地下空間利用探索構(gòu)想[J]. 謝和平,張國慶,李存寶.  工程科學(xué)與技術(shù). 2020(01)
[3]基于熱伏材料中低溫地?zé)岚l(fā)電原理與技術(shù)構(gòu)想[J]. 謝和平,昂然,李碧雄,鄧建輝,莫思特,陳志禹,唐明靜,尹聰.  工程科學(xué)與技術(shù). 2018(02)
[4]“嫦娥4號”月球背面軟著陸任務(wù)設(shè)計(jì)[J]. 吳偉仁,王瓊,唐玉華,于國斌,劉繼忠,張瑋,寧遠(yuǎn)明,盧亮亮.  深空探測學(xué)報. 2017(02)
[5]深空探測用同位素電源的研究進(jìn)展[J]. 王廷蘭.  電源技術(shù). 2015(07)
[6]載人月球車移動系統(tǒng)綜述及關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 鄧宗全,范雪兵,高海波,丁亮.  宇航學(xué)報. 2012(06)
[7]月球地質(zhì)學(xué)[J]. 歐陽自遠(yuǎn).  地球科學(xué)進(jìn)展. 1994(02)



本文編號：3412232