科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
空间堆Brayton循环动力系统具有能量密度高、寿命长、运行稳定等优点，能满足未来大功率航天器的电力需求。回热器通过回收涡轮排气废热减小堆芯吸热量，是提高闭式Brayton循环性能的关键设备。该文基于Reynolds比拟理论，建立回热器传热和压损关联的空间Brayton循环热力学模型，分析了回热度对循环性能和关键参数的影响，并优化得到了循环最佳方案。结果表明：回热器传热和压损存在内在联系，压损随回热度的增大而增大。当回热度较低时，循环电效率随回热度单调增加；当回热度增加至接近1,压损增加导致涡轮膨胀比下降。闭式Brayton循环电效率先增加后减小，存在最佳回热度0.9548和最大循环电效率30.23%。分析了温比、压比、氦氙工质组分等参数对系统最佳回热度的影响机理。以循环电效率和比功为目标，优化得到循环的理论边界，最佳电效率方案电效率为32.92%,最佳比功方案比功为65.78kJ·kg-1。
- 单位
