基于球堆叠的月壤蓄热器传热特性数值研究

作     者：李蒙蒙 胡定华 李强 LI Mengmeng;HU Dinghua;LI Qiang

作者机构：南京理工大学能源与动力工程学院南京210094 

基　　金：载人航天领域预研基金(No.0506) 

出 版 物：《中国空间科学技术》 (Chinese Space Science and Technology)

年 卷 期：2020年第40卷第1期

页      码：37-44页

摘      要：月壤蓄热是月球原位资源利用的一种重要方式,也是解决未来月球基地能源需求的最具潜力的途径之一。针对月壤蓄热过程,建立了基于球形堆叠的月壤蓄热器多孔介质蓄热模型。蓄热器的壳体采用登月舱下降级的燃料罐,流体传热介质采用氦气。通过数值模拟的方法研究了不同流动压降下月壤蓄热球堆叠方式、球直径对蓄热器传热过程的影响规律和机理,并分析了蓄热动态过程。研究结果表明,月壤蓄热球在简单立方体均匀堆叠(SC)和面中心立方体均匀堆叠(FCC)两种方式下,SC堆叠方式的综合蓄热指数比FCC模式可提高30.2%;同时还发现月壤蓄热球的直径存在最优值,可使得蓄热器在单位泵功下获得最大的蓄热量,并且该最佳值随着流体进出口压差增加而减小。该研究可为未来月壤蓄热器的设计和优化提供理论指导。

主 题 词：月壤 蓄热器 多孔介质 数值模拟 球堆叠 传热特性 

学科分类：080702[080702] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0825[工学-环境科学与工程类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16708/j.cnki.1000-758X.2020.0005

馆 藏 号：203886026...