"接触-导热"式热管辐射散热器设计与分析

摘要：

针对空间核反应堆电源中的热排散系统,新设计出"接触-导热"式热管辐射散热器结构,根据此散热器结构提出了"划分节点-分层耦合"的传热计算模型,计算了其辐射散热特性,并以JIMO(木星冰卫星轨道器)空间探测任务为背景,对散热系统整体进行了性能分析与对比.结论如下:为提升单块辐射板以及系统整体的散热性能,除可通过增加NaK78入口温度途径外,还可采用增大NaK78循环流量的方法;对于单块辐射板而言,散热面积固定情况下当NaK78流量由1kg/s增加至10kg/s,辐射板散热量可增大14.14％,而对于系统整体而言,散热量固定工况下当NaK78流量由1kg/s增加至10 kg/s,所需辐射板总面积可减小67.73％;为提高系统循环流量,可采用"串-并联"相结合的辐射板连接方式实现;JIMO散热系统采用新型辐射板结构,散热总面积最大可减小59.06％,散热板总质量最大可减小4.24％,新型散热板结构具有一定的高效与轻质性.研究结果对空间堆电源系统热管式辐射散热器设计具有指导意义.

关键词：空间堆核电源、热管式辐射散热器、优化设计、耦合传热计算、性能分析、对比研究

所属期刊栏目：43

分类号：V444(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：空间机械与热物理技术联合实验室基金5010120210407

在线出版日期：2023-06-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：81-92