太阳能热推进系统流场和性能计算

【摘要】：利用FLUENT计算流体软件,建立太阳能热推进系统内部工质流体(氢气)流动模型,根据太阳能热推进系统地面试验的运行情况和结构参数,对氢气在热推进系统内部的流动、传热现象进行了数值仿真研究,对系统内部流场结构和传热机理进行探讨;同时,研究了喷管收敛半角、扩张半角及喉管直径对太阳能推进系统性能的影响。研究结果表明,太阳能推进器的结构参数对系统性能影响较大,收敛半角对太阳能热推进系统的比冲影响不明显,对质量流量和推力的影响较明显;在其他参数一定的情况下,存在一组最佳结构参数:扩张半角oθpt=60°,喉管直径Dopt=2 mm,对应于最佳比冲Isp=803 s。 【作者单位】： 兰州理工大学有色金属新材料省部共建国家重点实验室;中国空间技术研究院兰州物理研究所;
【关键词】： 航天推进系统 太阳能热推进 收敛半角 扩张半角 比冲
【基金】：国防863资助项目(2008AA7020514) 甘肃省教育厅基金资助项目(0603-02)
【分类号】：V439.6
【正文快照】： 太阳能热推进(Solar Thermal Propulsion,STP)最早是由K A Ehricke于1956年在“太阳动力太空船(The Solar Powered Spaceship)”一文中提出的,太阳能热推进是一项新技术,属于特种推进系统,该系统主要由太阳能聚光器、吸热/推力室和工质储存与供应系统构成,聚光器将太阳光汇聚

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