● 摘要
月球车在探测月球过程中起着极其重要的作用。在月球恶劣的环境下,要确保月球车正常工作,将月球车内部热组件的工作温度控制在允许的工作温度范围内,所以必须对月球车组件进行热控制,同时考虑到航天器的发射费用,应尽量减少热控制系统质量,在本课题中主要体现在减少总换热面积。 本文阐述了月球车内外部热控制方法,内部热控制采用热网络设计。为得出最佳热网络布局(即所需总换热面积最小)讨论了热网络中各热组件在不同热工况下串并联方式,并提出布置规则。利用得出的热网络布置原则,提出两种月球车热网络模型方案,通过讨论及应用计算软件Sinda/Fluint进行简单数值模拟计算,选出最佳的热网络模型。 研究结果表明:(1) 在串联热网络系统中,组件任何一个热参数的改变都会影响热网络的布局,所以在串联系统中热组件的布局视具体情况而定;在并联热网络系统中,定义有效度来衡量热组件散热量,热组件相应的流量分配率随其有效度的变化而变化,有效度增大, 则其分配率增大, 有效度减小, 其分配率减小, 且分配率总大于其有效度。(2) 通过对两种热网络模型的比较,散热量相近的热组件应按照串联规则布置在同一支路上,散热量相差较大的热组件通过并联方式连接,同时散热量最大的热组件放置与主回路上,即相当于与并联回路串联,这样它与并联回路的布局也采用串联规则。考虑到实际回路中流动阻力应尽量减少回路中支路的数量。
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