空间大功率热排放系统的设计与优化

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文空间大功率热排放系统的设计与优化硕士研究生：石佳子指导教师：栾秀春副教授学科、专业：核科学与技术论文主审人：高璞珍教授哈尔滨工程大学2018年03月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文空间大功率热排放系统的设计与优化硕士研究生：石佳子指导教师：栾秀春副教授学位级别：工学硕士学科、专业：核科学与技术所在单位：核科学与技术学院论文提交日期：2018年01月论文答辩日期：2018年03月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:Designand

2、OptimizationofHighPowerHeatRejectionSystemforSpaceCandidate:ShiJiaziSupervisor:LuanXiuchunAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:NuclearScienceandTechnologyDateofSubmission:Jan.,2018DateofOralExamination:Mar.,2018University:HarbinEngineeringUnivers

3、ity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈

4、尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日空间大功率热排放系统的设计与优化摘要进入二十一

5、世纪，随着空间开发需求的不断提高，尤其为了满足载人深空探测的需要，核能的空间利用再次成为发展热点，并以大功率核电源、大功率核推进为发展重点。核电推进系统主要由空间核反应堆热电转换系统、热排放系统、电源管理与分配系统和大功率电推进系统五部分组成。其中空间热排放系统的功能是将反应堆热电转换电推力器和飞船电子元器件等组件产生的废热排放到宇宙中去。空间热排放系统在航天器的系统中占有重要地位，它的功能是将核反应堆产生的废热排放到宇宙中去，保障航天器系统各仪器设备正常、安全运行。热排放系统由热交换回路、泡沫炭换热器、热管以及辐射散热

6、板四部分组成。来自布雷顿热电转换系统的主热交换器的热量，通过热交换回路、泡沫炭换热器、热管，传输到辐射散热板，再由散热板经过辐射散热到太空中。本文首先根据规定热负荷对热交换回路、泡沫炭换热器、热管以及辐射散热板分别进行结构设计、参数选定，然后通过编程软件和热分析软件完成每部分的传热计算和局部优化，得到各设备对应的冷端温度和热端温度，接着进行系统的总体校核，并根据校核结果反复修改参数至校核误差在允许范围内，获得了系统最终整体结构设计参数，最后改变规定热负荷，得到系统总质量、散热总面积、桁架长度与热负荷的对应关系。关键词：空

7、间核动力；热排放系统；结构设计；传热计算；局部优化哈尔滨工程大学硕士学位论文空间大功率热排放系统的设计与优化AbstractsEnteringthetwenty-firstCentury,withthecontinuousenhancementofspacedevelopmentdemand,especiallyinordertomeettheneedsofmanneddeepspaceexploration,thespaceutilizationofnuclearenergyhasbecomethefocusofdev

8、elopmentagain,andfocusesonthedevelopmentofhigh-powernuclearpowerandhigh-powernuclearpropulsion.Thenuclearpropulsionsystemismainlycomposedoffiveparts:thespacenu