太阳能热推力器性能仿真及试验分析--聚文网

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内容简介

本书以太阳能热推力器作为研究对象，建立和阐述了太阳能热推力器的数学模型、仿真模型和实验方法。主要内容包括：介绍了太阳能热推力器物理建模与基本方法，开展了太阳能热推力器吸收腔辐射换热与二次聚光器再生冷却研究，分析了太阳能热推力器层板换热芯仿真与优化设计，开展了太阳能热推力器氨气推进剂离解特性仿真分析，进行了太阳能热推力器冷气实验和加热实验研究。上述理论分析或实验研究反映了当前太阳能热推力器性能分析的近期新研究成果。
本书可作为航天、航空和动力等领域和专业的师生和科技人员从事太阳能热推力器性能分析或实验研究的教材或参考书。

第一章绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状概述
1.2.1 太阳能热推力器构型设计研究
1.2.2 太阳能热推力器高效换热流道研究
1.2.3 太阳能热推力器推进剂研究
第二章物理建模与基本方法
2.1 引言
2.2 太阳能热推力器物理模型
2.2.1 太阳能聚光器性能模型
2.2.2 一体化的再生冷却聚光器与推力室结构
2.2.3 太阳能热推进系统参数
2.3 数值计算方法
2.3.1 流动控制方程
2.3.2 湍流模型
2.3.3 固体传热模型
2.3.4 辐射传热模型
2.3.5 RSC热应力计算模型
2.3.6 化学动力学模型
2.4 边界条件
第三章变工况太阳能热推力器模型与参数计算
3.1 引言
3.2 太阳能热推力器能量转换机理
3.3 变工况太阳能热推力器
3.4 太阳能辐射面积计算
3.5 变工况太阳能热推力器聚光比
3.5.1 太阳能热推力器主聚光器
3.5.2 太阳能热推力器二次聚光器
3.5.3 聚光系统总聚光比
3.6 变工况下的推力器推力改变方式
3.6.1 辐射能量值不变仅改变推进剂流量大小
3.6.2 推进剂流量不变仅改变辐射能量值大小
3.6.3 保持喷管入口温度不变(2 000K)
第四章吸收腔辐射换热与二次聚光器再生冷却研究
4.1 引言
4.2 物理模型与边界条件
4.2.1 物理模型
4.2.2 边界条件
4.2.3 计算网格
4.3 吸收腔辐射与再生冷却过程研究
4.3.1 吸收腔再生冷却的影响
4.3.2 吸收系数的影响
4.3.3 采用非灰半透明介质模型的影响
4.4 二次聚光器热应力仿真结果
第五章太阳能热推力器层板换热芯仿真与优化设计
5.1 引言
5.2 层板加热结构温度分布特性
5.2.1 物理模型与计算方法
5.2.2 单通道分布特性
5.3 层板结构参数对换热芯加热效果的影响
5.3.1 控制流道长度的影响
5.3.2 控制流道截面积对层板换热的影响
第六章变工况下层板换热芯加热仿真分析
6.1 引言
6.2 层板物理模型与计算方法
6.2.1 物理模型
6.2.2 控制方程
6.2.3 边界条件
6.3 层板温度分布特性
6.4 变工况下层板结构参数对加热效果影响
6.4.1 流道横截面积
6.4.2 流道长度影响
第七章太阳能热推进氨气推进剂离解特性仿真
7.1 引言
7.2 离解反应模型与计算方法
7.2.1 离解反应模型
7.2.2 结构参数与网格划分
7.2.3 边界条件
7.3 氨气推进剂离解反应对换热芯加热效果影响
7.3.1 一维流动特性仿真分析
7.3.2 分布参数特性仿真分析
7.4 氨气推进剂离解反应对喷管性能影响
第八章太阳能热推进一体化设计与任务优化
8.1 引言
8.2 太阳能推进系统效率分析
8.3 太阳能热推进任务应用与优化
8.3.1 空间推进任务应用
8.3.2 优化计算模型
8.3.3 仿真结果分析
8.4 推力器性能综合分析
第九章太阳能热推力器性能验证实验
9.1 引言
9.2 太阳能热推进实验系统
9.2.1 推进剂供应系统
9.2.2 推力器测试平台
9.2.3 氙灯光源系统
9.2.4 流量控制器
9.3 推力器冷气实验
9.4 推力器推进剂加热实验
9.4.1 第一次加热实验
9.4.2 第二次加热实验
第十章太阳能热推力器变工况推力测试实验
10.1 引言
10.2 推力器变工况冷气推进实验
10.3 推力器变工况推进剂加热实验
10.3.1 调节流量大小保持加热功率不变
10.3.2 调节加热功率保持流量不变
参考文献

太阳能热推力器性能仿真及试验分析

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