国防科技大学学报
國防科技大學學報
국방과기대학학보
JOURNAL OF NATIONAL UNIVERSITY OF DEFENSE TECHNOLOGY
2013年
6期
31-36
,共6页
邢宝玉%刘昆%黄敏超%程谋森
邢寶玉%劉昆%黃敏超%程謀森
형보옥%류곤%황민초%정모삼
太阳能热推进%折射式二次聚光器%再生冷却%数值仿真
太暘能熱推進%摺射式二次聚光器%再生冷卻%數值倣真
태양능열추진%절사식이차취광기%재생냉각%수치방진
solar thermal propulsion%refractive secondary concentrator%regenerative cooling%simulation
为克服太阳能热推力器折射式二次聚光器容易破裂的缺点,本文采用再生冷却技术,对二次聚光器与推力室进行了一体化设计,并对该过程进行了流动与传热仿真。仿真结果表明,该设计可有效地降低聚光器的工作温度至1600K 以下,热应力分析表明可有效降低其破裂的可能性。同时该设计可预热推进剂至500K 以上,提高了系统的能量利用效率。通过进一步对吸收腔内的热辐射分析发现,工质流动对吸收腔壁温影响较小,吸收腔壁面仍然可以维持2400~2600K 的高温。
為剋服太暘能熱推力器摺射式二次聚光器容易破裂的缺點,本文採用再生冷卻技術,對二次聚光器與推力室進行瞭一體化設計,併對該過程進行瞭流動與傳熱倣真。倣真結果錶明,該設計可有效地降低聚光器的工作溫度至1600K 以下,熱應力分析錶明可有效降低其破裂的可能性。同時該設計可預熱推進劑至500K 以上,提高瞭繫統的能量利用效率。通過進一步對吸收腔內的熱輻射分析髮現,工質流動對吸收腔壁溫影響較小,吸收腔壁麵仍然可以維持2400~2600K 的高溫。
위극복태양능열추력기절사식이차취광기용역파렬적결점,본문채용재생냉각기술,대이차취광기여추력실진행료일체화설계,병대해과정진행료류동여전열방진。방진결과표명,해설계가유효지강저취광기적공작온도지1600K 이하,열응력분석표명가유효강저기파렬적가능성。동시해설계가예열추진제지500K 이상,제고료계통적능량이용효솔。통과진일보대흡수강내적열복사분석발현,공질류동대흡수강벽온영향교소,흡수강벽면잉연가이유지2400~2600K 적고온。
Solar thermal propulsion is a high efficiency propulsion system,utilizing concentrated sunlight radiation to heat low molecular weight working fluid and providing high specific impulse.With regenerative cooling,an integration of the second concentrator and thruster can cool down the former to 1600K and preheat the propellant to 600K,thus improving the energy conversion efficiency of the propulsion system.The thermal radiation simulation shows that the flowing propellant is of little influence on the cavity temperature and the cavity can maintain high temperature between 2400K and 2600K.