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航天器刚性基板太阳电池阵在轨热分析 被引量:11
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作者 秦文波 程惠尔 李鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期827-831,共5页
针对周期性热交变环境引起的航天器上刚性太阳电池阵温度变化对其性能和可靠性有着较大影响的问题.以4块电池板组成的太阳电池阵作为研究对象,将其内部传热过程看成无内热源三维各向异性的非稳态导热问题,全面考虑光电转换效率、布片效... 针对周期性热交变环境引起的航天器上刚性太阳电池阵温度变化对其性能和可靠性有着较大影响的问题.以4块电池板组成的太阳电池阵作为研究对象,将其内部传热过程看成无内热源三维各向异性的非稳态导热问题,全面考虑光电转换效率、布片效率和外热流等各种影响因素,进行刚性太阳电池阵在轨热分析.首先进行网格划分,计算节点为5 060个,然后运用有限差分法,考虑节点的不同位置特点,建立全隐式离散方程,最后采用AD I算法求解离散方程,得到太阳电池阵周期温度变化及各方向上温度分布规律,并与太阳电池阵的遥测数据进行比对,验证了热分析的正确性.该研究为太阳电池阵可靠设计提供参考. 展开更多
关键词 航天器 太阳电池阵 热分析 数值模拟
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微通道中液滴的耗散粒子动力学模拟 被引量:6
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作者 陈硕 赵钧 +2 位作者 王丹 刘明安 范西俊 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1833-1837,共5页
利用耗散粒子动力学(DPD)对三维微通道中的液滴动力学进行了研究.通过提高两种流体之间的保守力系数获得不互溶的两种流体,并分析了相应的F lory-Hugg ins模型中的χ参数.DPD计算所获得的表面张力与G root等给出的理论公式相符合.计算... 利用耗散粒子动力学(DPD)对三维微通道中的液滴动力学进行了研究.通过提高两种流体之间的保守力系数获得不互溶的两种流体,并分析了相应的F lory-Hugg ins模型中的χ参数.DPD计算所获得的表面张力与G root等给出的理论公式相符合.计算采用消息传递并行计算技术(M P I),计算过程模拟了高分子液滴穿过突扩突缩通道时的形态变化.计算结果表明,不同尺寸的高分子液滴穿过微通道所需要的时间不同,随着液滴直径与通道高度比值的增加,所需时间单调上升,但上升的趋势逐渐减缓. 展开更多
关键词 耗散粒子动力学 液滴 微通道 并行计算
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空间多层打孔隔热材料热分析及性能研究 被引量:6
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作者 李鹏 程惠尔 秦文波 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第B12期213-217,共5页
分析了空间多层打孔隔热材料中导热和辐射的复合传热问题,建立了反射屏的能量方程。结合有限差分法,提出了空间多层打孔隔热材料反射屏温度计算的模型以及内部辐射数值分析模型。分析了层密度、打孔率、反射屏表面黑度和反射屏厚度等... 分析了空间多层打孔隔热材料中导热和辐射的复合传热问题,建立了反射屏的能量方程。结合有限差分法,提出了空间多层打孔隔热材料反射屏温度计算的模型以及内部辐射数值分析模型。分析了层密度、打孔率、反射屏表面黑度和反射屏厚度等主要的多层打孔隔热材料参数对材料隔热性能的影响。该材料性能的研究对提高空间多层打孔隔热材料的隔热效果,实现材料的优化设计具有积极的指导意义。 展开更多
关键词 多层打孔隔热材料 热分析 温度场 性能研究
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空间对接机构丝杠副在轨温度的数值模拟 被引量:5
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作者 李鹏 程惠尔 秦文波 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1262-1266,1277,共6页
根据空间对接机构的结构特点和环境条件,利用能量守恒原理和节点网络方法,提出反映机构热特点的简化物理数学模型.采用蒙特卡洛法和太阳窗口,分析计算单机间的辐射交换因子和构件的太阳热量.对于低轨飞行器,能量方程中考虑地球红外辐射... 根据空间对接机构的结构特点和环境条件,利用能量守恒原理和节点网络方法,提出反映机构热特点的简化物理数学模型.采用蒙特卡洛法和太阳窗口,分析计算单机间的辐射交换因子和构件的太阳热量.对于低轨飞行器,能量方程中考虑地球红外辐射和反射辐射的影响.应用隐式R-K法,耦合求解机构节点刚性非线性温度微分方程组,得到收拢和伸出两种状态下,机构丝杠副等组件的在轨瞬态温度变化规律,分析不同构件表面辐射特性对温度的影响.研究结果对丝杠副工作热可靠性评估、机构热控方案的设计和实施有实际参考价值. 展开更多
关键词 空间对接机构 丝杠副 温度分布 热分析
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多层打孔隔热材料空间应用热性能研究 被引量:7
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作者 李鹏 程惠尔 秦文波 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期18-22,共5页
在分析了空间多层打孔隔热材料中导热和辐射的复合传热问题的基础上,提出了空间多层打孔隔热材料反射屏温度计算的模型以及内部辐射数值分析模型。利用该模型对不同几何、物理参数下的对象进行模拟计算,通过对计算结果的分析,明确作为... 在分析了空间多层打孔隔热材料中导热和辐射的复合传热问题的基础上,提出了空间多层打孔隔热材料反射屏温度计算的模型以及内部辐射数值分析模型。利用该模型对不同几何、物理参数下的对象进行模拟计算,通过对计算结果的分析,明确作为几何参数的层密度和层数以及作为表面特性参数的黑度和打孔率对材料热性能的影响。该热性能的研究对提高空间多层打孔隔热材料的隔热效果,实现材料的优化设计具有积极的指导意义。 展开更多
关键词 多层打孔隔热材料 空间应用 热性能研究
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空间对接机构地面真空热试验 被引量:3
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作者 秦文波 程惠尔 +1 位作者 刘振宇 李鹏 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1469-1472,1479,共5页
提出了改进的热控件设计方案,即在对接锁驱动组合外围不实施整个包裹,而是在较小尺寸的对接锁外围单独包裹的对接机构;根据对接机构在轨飞行中可能出现的7个极限工况和拉偏热循环条件,在空间环境模拟器的真空罐中完成了对接机构地面真... 提出了改进的热控件设计方案,即在对接锁驱动组合外围不实施整个包裹,而是在较小尺寸的对接锁外围单独包裹的对接机构;根据对接机构在轨飞行中可能出现的7个极限工况和拉偏热循环条件,在空间环境模拟器的真空罐中完成了对接机构地面真空热试验,考核了对接机构热控系统的控温性能及其机械组件的运动功能;同时,观测了不同轨道舱边界温度和外热流对不同位置零部件温度的影响,并对热平衡试验数据与仿真计算结果进行了比对.结果表明:所提出的热控设计方案基本能够满足设计要求,在所设计的温度条件下,对接机构能够正常工作;在真空热循环条件下,对接机构对接环的推出/拉回以及对接锁系的锁合/解锁等运动功能和基本性能均满足设计要求. 展开更多
关键词 对接机构 热控方案 热平衡试验 真空热试验
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太阳电池阵极月轨道在轨热分析 被引量:6
7
作者 李鹏 程惠尔 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期303-308,共6页
以极月轨道上太阳电池阵作为研究对象,详细分析了该轨道上电池阵所得各外热流的确定方法.以此为基础,对太阳电池阵进行在轨温度数值模拟,得到月球轨道上电池阵所得外热流以及温度的周期分布.计算结果与地球卫星的相应数据进行比较,明... 以极月轨道上太阳电池阵作为研究对象,详细分析了该轨道上电池阵所得各外热流的确定方法.以此为基础,对太阳电池阵进行在轨温度数值模拟,得到月球轨道上电池阵所得外热流以及温度的周期分布.计算结果与地球卫星的相应数据进行比较,明确了月球轨道上电池阵所得外热流以及温度的周期分布特点,为月球卫星上太阳电池阵以及整个卫星的设计提供了有利的数据参考. 展开更多
关键词 太阳电池阵 极月轨道 热分析 数值模拟
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Hall推力器羽流数值模拟 被引量:2
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作者 钱中 王平阳 +1 位作者 杜朝辉 康小录 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期93-97,共5页
以稳态等离子体推力器(SPT)羽流流场为研究对象,基于直接蒙特卡罗模拟与粒子单元混合方法建立数值模型,模拟等离子体稳态流动,研究流场特性。将计算结果与实验数据相比较,并与同类推力器羽流参数进行比较,以保证仿真可靠性。研究表明,... 以稳态等离子体推力器(SPT)羽流流场为研究对象,基于直接蒙特卡罗模拟与粒子单元混合方法建立数值模型,模拟等离子体稳态流动,研究流场特性。将计算结果与实验数据相比较,并与同类推力器羽流参数进行比较,以保证仿真可靠性。研究表明,所建立的仿真模型能够较好地预测SPT羽流电子数密度和离子电流密度等参数。 展开更多
关键词 稳态等离子推力器 羽流 蒙特卡罗法 粒子单元法 数值仿真
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空间实验室尾部对接机构变轨期间热分析研究 被引量:1
9
作者 秦文波 程惠尔 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期1276-1281,共6页
根据辐射传热基本原理和计算对象的几何物理特点,采用节点热网络方法,提出空间实验室尾部变轨发动机组和对接机构组合系统的热分析数学模型。利用龙格一库塔法,求得变轨飞行期间变轨发动机瞬态温度的变化历程和对接机构主体结构—对... 根据辐射传热基本原理和计算对象的几何物理特点,采用节点热网络方法,提出空间实验室尾部变轨发动机组和对接机构组合系统的热分析数学模型。利用龙格一库塔法,求得变轨飞行期间变轨发动机瞬态温度的变化历程和对接机构主体结构—对接框架周向、轴向温度的变化规律,着重分析对接机构组件表面辐射特性εd、液体发动机倾角β和间距R对对接机构温度分布的影响,指出两个高温发动机热辐射对尾部对接机构造成的热影响范围,大致在周向角θ=90°±30°和θ=270°±30°区域,最高温度位于对接框底部,其值介于30-90℃之间,温度随发射率的变化率△T/△εd≈96℃,表明发射率εd和发动机间距R是影响对接机构温度水平的重要因素。热分析工作是提出并改进对接机构热控设计方案的技术依据,具有十分重要的工程应用价值。 展开更多
关键词 空间实验室 对接机构 变轨 热分析 热控设计
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