自由活塞斯特林发动机辐射冷却器的性能研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 绪论 | 第16-27页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 空间斯特林发电机的发展 | 第17-21页 |
| 1.2.1 SP-100 项目 | 第18页 |
| 1.2.2 SRG110项目 | 第18-20页 |
| 1.2.3 ASRG项目 | 第20-21页 |
| 1.3 斯特林发动机冷却器国内外研究现状 | 第21-25页 |
| 1.3.1 斯特林发动机冷却器 | 第21-22页 |
| 1.3.2 热管及热管换热器 | 第22-23页 |
| 1.3.3 国内热管式辐射冷却器的研究现状 | 第23-24页 |
| 1.3.4 国外热管式辐射冷却器的研究现状 | 第24-25页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第25-26页 |
| 1.5 本文的主要创新点 | 第26-27页 |
| 第二章 自由活塞斯特林发动机的参数设计 | 第27-48页 |
| 2.1 斯特林发动机的初步设计计算 | 第27-30页 |
| 2.1.1 比尔数的确定 | 第27页 |
| 2.1.2 行程容积的确定 | 第27-28页 |
| 2.1.3 无益容积的确定 | 第28-29页 |
| 2.1.4 功率计算 | 第29-30页 |
| 2.2 理想绝热模型 | 第30-32页 |
| 2.3 Simple分析法 | 第32-36页 |
| 2.3.1 回热器分析 | 第33-35页 |
| 2.3.2 加热器和冷却器分析 | 第35页 |
| 2.3.3 压降损失分析 | 第35-36页 |
| 2.4 可视化设计软件的开发 | 第36-39页 |
| 2.4.1 设计软件简介 | 第36-38页 |
| 2.4.2 软件程序的计算流程 | 第38-39页 |
| 2.5 优化设计结果与分析 | 第39-46页 |
| 2.5.1 回热器孔隙率对发动机性能的影响 | 第39-40页 |
| 2.5.2 相位领先角对发动机性能的影响 | 第40页 |
| 2.5.3 工作频率对发动机性能的影响 | 第40-42页 |
| 2.5.4 平均循环压力对发动机性能的影响 | 第42页 |
| 2.5.5 无益容积比对发动机性能的影响 | 第42-43页 |
| 2.5.6 多目标的优化 | 第43-46页 |
| 2.5.7 优化设计结果 | 第46页 |
| 2.6 辐射冷却器的设计需求 | 第46-47页 |
| 2.7 本章小结 | 第47-48页 |
| 第三章 辐射冷却器的数值计算模型 | 第48-56页 |
| 3.1 物理模型 | 第48-50页 |
| 3.2 数学模型 | 第50-53页 |
| 3.2.1 动网格原理 | 第50-51页 |
| 3.2.2 流动控制方程 | 第51-52页 |
| 3.2.3 导热微分方程 | 第52-53页 |
| 3.2.4 DO辐射模型 | 第53页 |
| 3.3 定义边界条件 | 第53-55页 |
| 3.3.1 边界条件 | 第53-54页 |
| 3.3.2 物性参数 | 第54-55页 |
| 3.3.3 网格划分 | 第55页 |
| 3.4 本章小结 | 第55-56页 |
| 第四章 辐射冷却器热管排布的性能分析 | 第56-74页 |
| 4.1 计算方法及初始条件 | 第56页 |
| 4.2 模型可靠性验证 | 第56-58页 |
| 4.2.1 模型有效性验证 | 第56-57页 |
| 4.2.2 网格独立性验证 | 第57-58页 |
| 4.3 热管迎风间距对振荡流体换热的影响 | 第58-64页 |
| 4.3.1 综合换热性能评价 | 第58页 |
| 4.3.2 结果与分析 | 第58-59页 |
| 4.3.3 流动阻力特性 | 第59-61页 |
| 4.3.4 换热量及温度分布的周期性变化 | 第61-64页 |
| 4.4 热管顺风间距对振荡流体换热的影响 | 第64-68页 |
| 4.4.1 结果与分析 | 第64-65页 |
| 4.4.2 流动阻力及换热特性 | 第65-67页 |
| 4.4.3 换热量的周期性变化 | 第67-68页 |
| 4.5 热管对数对振荡流体换热的影响 | 第68-73页 |
| 4.5.1 结果与分析 | 第68-69页 |
| 4.5.2 流动阻力及换热特性 | 第69-71页 |
| 4.5.3 辐射表面的温度分布 | 第71-73页 |
| 4.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第五章 辐射冷却器辐射表面结构的优化分析 | 第74-84页 |
| 5.1 计算方法及初始条件 | 第74页 |
| 5.2 程序验证 | 第74-76页 |
| 5.2.1 辐射散热量的近似计算 | 第74-75页 |
| 5.2.2 优化目标 | 第75页 |
| 5.2.3 计算结果对比及分析 | 第75-76页 |
| 5.3 讨论与分析 | 第76-83页 |
| 5.3.1 辐射板厚度 | 第76-79页 |
| 5.3.2 辐射板材料 | 第79-83页 |
| 5.3.3 优化设计结果 | 第83页 |
| 5.4 本章小结 | 第83-84页 |
| 第六章 总结与展望 | 第84-86页 |
| 6.1 总结 | 第84-85页 |
| 6.2 展望 | 第85-86页 |
| 参考文献 | 第86-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第91页 |
