蓄热式太阳能热光伏-热推进双模系统换热特性数值模拟研究

作者：张晏鑫; 鲍创; 閤海峰; 宋方舟; 高鹏; 刘向雷^*

来源：推进技术, 2021, 42(12): 2866-2880.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.200163

• 太阳能热推进
• 蓄热
• 热光伏
• 场协同原理
• 比冲

通过三维数值模拟研究蓄热式太阳能热光伏-热推进双模系统的蓄/释热特性和推进性能。在蓄热式太阳能热推进系统工程模型的基础上,通过射线光学的光路分析验证了聚光器设计的合理性,并获得吸热腔壁面能量分布情况,进一步研究了相变蓄热过程的影响因素。基于场协同原理对热光伏再生冷却结构进行了优化设计,使热光伏具有较好的散热特性,提高发电功率;通过整机流动换热仿真,分析了工质流体在推进器内部的换热情况。计算结果表明,蓄热式热推进器具有达到734s比冲和0.9N推力的推进性能,以及能够满足日蚀区微小卫星的供电和推力需求。

• 单位
  中国空气动力研究与发展中心; 南京航空航天大学; 中国电子科技集团公司第十八研究所