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太空辐射器传热优化设计及分析 被引量:8
1
作者 刘欣 梁新刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期605-611,共7页
为优化太空辐射器的设计,基于(火积)理论对太空辐射器的散热过程进行优化分析,分析结果表明辐射温度均匀性越好,太空辐射器辐射传热过程(火积)耗散越小,辐射器平均温度越低。以提高温度均匀性为目标设计了四种辐射器方案,并对不同方案... 为优化太空辐射器的设计,基于(火积)理论对太空辐射器的散热过程进行优化分析,分析结果表明辐射温度均匀性越好,太空辐射器辐射传热过程(火积)耗散越小,辐射器平均温度越低。以提高温度均匀性为目标设计了四种辐射器方案,并对不同方案进行仿真分析,仿真结果表明采用热管与流体管路组成传热网络后,辐射器温度均匀性最好,对外散热能力增强,流体回路热控系统整体温度下降,辐射器整体传热性能最优。 展开更多
关键词 太空辐射器 (火积)耗散 辐射 优化
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空间堆辐射散热器设计分析 被引量:5
2
作者 刘逍 张文文 +4 位作者 王成龙 张大林 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期788-794,共7页
本文针对空间堆热管辐射散热器进行了初步设计分析,建立了单块辐射板传热模型,包括冷却剂与蒸发段的对流换热、热管内部由蒸发段到冷凝段的传热、冷凝段和C-C包壳之间的传热、C-C包壳辐射散热量等。选取了5种不同热管数目的方案进行计算... 本文针对空间堆热管辐射散热器进行了初步设计分析,建立了单块辐射板传热模型,包括冷却剂与蒸发段的对流换热、热管内部由蒸发段到冷凝段的传热、冷凝段和C-C包壳之间的传热、C-C包壳辐射散热量等。选取了5种不同热管数目的方案进行计算,得到每种方案下冷却剂支管冷却剂温度沿流动方向的变化规律。结果表明,当热管根数为7 436时,满足设计要求。在热管根数固定的情况下,辐射散热器的最佳翅片宽度为30mm,单块辐射板合适的冷却剂流量为0.5kg/s。 展开更多
关键词 空间堆 散热器 热管 数值计算
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基于多目标遗传算法的固定蜂窝板辐射器性能优化
3
作者 王建鹏 郭彤 +2 位作者 陈亮 姜文杰 孙晓晨 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期34-43,共10页
针对某低轨卫星高散热性与减重需求,提出一种蜂窝板辐射器的优化设计方案。研究表明,外贴热管能够提高辐射器散热能力与表面温度均匀性。以热管-管路布局参数作为设计变量,利用优化拉丁方试验法生成72套样本组合,并采用误差最低的径向... 针对某低轨卫星高散热性与减重需求,提出一种蜂窝板辐射器的优化设计方案。研究表明,外贴热管能够提高辐射器散热能力与表面温度均匀性。以热管-管路布局参数作为设计变量,利用优化拉丁方试验法生成72套样本组合,并采用误差最低的径向基函数(RBF)构建代理模型,仿真结果表明,基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)迭代得到的最优方案提高散热能力超过1/4,表面温度均匀性改善65%且辐射器总质量降低32%。通过绕轨运行热控能力分析得到,优化方案的散热器具有优异的散热性能以及显著的减重优势,可为固定式空间辐射器的设计提供参考。 展开更多
关键词 辐射散热器 数值仿真 多目标遗传算法 代理模型 散热优化
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空间辐射散热器液滴层的瞬态辐射换热 被引量:2
4
作者 王平阳 谈和平 夏新林 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期85-88,共4页
采用光线踪迹法结合区域法,考虑了壁面的多次反射及各向同性散射时能量传递份额的再分配,导出了两侧均为半透明界面下一维吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数.忽略Z向和Y向的散热,把空间辐射换热器液滴层简化为具有两个半... 采用光线踪迹法结合区域法,考虑了壁面的多次反射及各向同性散射时能量传递份额的再分配,导出了两侧均为半透明界面下一维吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数.忽略Z向和Y向的散热,把空间辐射换热器液滴层简化为具有两个半透明界面的一维问题.将辐射传递系数和控制容积法相结合,数值模拟了空间辐射散热器液滴层内的瞬态温度分布.与分离变量法的计算结果比较表明,导出辐射传递系数的方法正确,计算结果精度高. 展开更多
关键词 空间辐射散热器 液滴层 辐射换热 散热器
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TOPAZ-Ⅱ热管辐射器性能影响因素研究 被引量:3
5
作者 冯潇 王傲 +2 位作者 葛攀和 胡古 赵守智 《科技创新导报》 2020年第13期63-67,共5页
本文对TOPAZ-Ⅱ改进型热管辐射器建立了一套整体的计算模型,包括角系数计算模型、热管传热模型、翅片导热模型以及集流环压降和传热模型。研究了角系数分布、进口温度、进出口接管对数、流量和翅片厚度对辐射器性能的影响。研究表明,横... 本文对TOPAZ-Ⅱ改进型热管辐射器建立了一套整体的计算模型,包括角系数计算模型、热管传热模型、翅片导热模型以及集流环压降和传热模型。研究了角系数分布、进口温度、进出口接管对数、流量和翅片厚度对辐射器性能的影响。研究表明,横向角系数分布对辐射器性能影响明显。在600-1100K温度范围内,进口温度的升高使得温度不均匀性增加,当进口温度取820K基本满足设计要求,另外增加进出口接管数目可以显著降低流阻,但对辐射器的功率基本无影响。所研究的辐射器在流量为1.5kg/s,进出口接管对数取3,翅片厚度为0.14 mm具有较佳的性能。 展开更多
关键词 TOPAZ-Ⅱ 空间堆 辐射器 优化设计 高温热管
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重力自循环散热器与空气源热泵复合供热实测性能研究 被引量:1
6
作者 周轩 贾捷 +3 位作者 梁浩宇 程远达 田琦 陈燕军 《建筑节能(中英文)》 CAS 2021年第12期63-68,共6页
为提升热泵采暖的舒适性和节能性,提出了一种新型重力自循环散热器作为空气源热泵的室内采暖末端。针对该复合供热系统的运行特性进行了实测研究,分析了重力自循环散热器在系统启动过程中的热响应情况,以及系统在启动及稳定运行阶段的... 为提升热泵采暖的舒适性和节能性,提出了一种新型重力自循环散热器作为空气源热泵的室内采暖末端。针对该复合供热系统的运行特性进行了实测研究,分析了重力自循环散热器在系统启动过程中的热响应情况,以及系统在启动及稳定运行阶段的性能。研究发现,新型散热器在系统启动阶段热响应迅速,平均温升速率可达25.5℃/h。同时,选取空气分布特性指标(ADPI)作为评价指标,对采暖房间的室内温度分布情况进行了量化分析,发现采用该系统时室内的ADPI为80%。因此,该系统可营造较为稳定、均匀的室内热环境。在能效方面,系统在测试期内的平均COP为2.51,相较于传统热泵热水采暖高出42.5%。以上研究可为空气源热泵技术的进一步发展提供新思路。 展开更多
关键词 供热 空气源热泵 散热器 性能
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临近空间再生燃料电池储能系统散热风扇性能
7
作者 张亚 陈红 +1 位作者 王国文 冯震 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1428-1434,共7页
针对平流层飞艇再生燃料电池储能系统的风冷散热组件,采用Fluent计算散热风扇在设计飞行高度不同转速条件下的风压、流量、静压效率等性能参数。进而针对海拔0-20 km高度的环境温度和压力变化,计算20 k W散热能力条件下散热组件风量需... 针对平流层飞艇再生燃料电池储能系统的风冷散热组件,采用Fluent计算散热风扇在设计飞行高度不同转速条件下的风压、流量、静压效率等性能参数。进而针对海拔0-20 km高度的环境温度和压力变化,计算20 k W散热能力条件下散热组件风量需求及其对应风扇转速、功耗等变化趋势。在此基础上,进行散热组件不同海拔高度环境下的性能试验,风扇模型计算结果和试验数据吻合较好。结果表明风冷散热组件能够满足再生燃料电池储能系统在包括起飞、高空驻留和降落在内的整个任务周期的散热要求。 展开更多
关键词 临近空间 再生燃料电池 风冷散热组件 散热风扇 数值模拟 环境试验
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基于航空散热板的内嵌热管传热模型分析
8
作者 曲燕 周昌静 +1 位作者 孙卓辉 章大海 《工业加热》 CAS 2010年第4期9-12,共4页
对一种非规则截面的航空散热板轴向槽道热管,分别建立了基于SINDA软件HEATPIPE算法的一维模型和基于QFLOW算法的二维模型,比较了两种传热模型和算法下热管的暂态和稳态传热特性。结果表明,两种模型对热管平均工作温度的计算结果吻合较好... 对一种非规则截面的航空散热板轴向槽道热管,分别建立了基于SINDA软件HEATPIPE算法的一维模型和基于QFLOW算法的二维模型,比较了两种传热模型和算法下热管的暂态和稳态传热特性。结果表明,两种模型对热管平均工作温度的计算结果吻合较好,由于一维模型没有考虑热管壳体的周向传热以及热管的结构对边界条件施加的影响,最大传热能力的计算结果小于二维模型。一维模型适于对航空热管进行系统级的初步热设计,二维模型适于对非规则截面热管的定量传热分析。 展开更多
关键词 热管 航空散热板 传热模型
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空间遥感器CCD组件热设计 被引量:23
9
作者 陈恩涛 卢锷 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2000年第6期522-525,共4页
空间遥感器直接面向轨道热环境 ,热设计十分复杂。 CCD子系统作为成像的重要组成部分 ,热设计的好坏直接关系到成象的质量。本文分析了此空间遥感器 CCD组件的热传递路径和热工程设计 ,重点对热设计组件热管辐射器进行了设计计算和热辐... 空间遥感器直接面向轨道热环境 ,热设计十分复杂。 CCD子系统作为成像的重要组成部分 ,热设计的好坏直接关系到成象的质量。本文分析了此空间遥感器 CCD组件的热传递路径和热工程设计 ,重点对热设计组件热管辐射器进行了设计计算和热辐射校核 ,最后把此组件代入整机有限元分析模型进行了热分析 。 展开更多
关键词 空间遥感器 CCD 热设计 热管辐射器
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高大厂房不同供暖方式温度分布及经济性比较 被引量:12
10
作者 周权 杨灵艳 +1 位作者 李侃 刘培源 《煤气与热力》 2013年第1期11-14,共4页
介绍我国北方高大厂房典型的供暖方式,包括:散热器供暖、暖风机供暖、燃气红外线辐射供暖。结合工程实例,对分别采用这3种供暖方式下的厂房内温度场进行模拟,比较了系统造价及供暖期运行费。采用燃气红外线辐射供暖方式时,厂房内工作高... 介绍我国北方高大厂房典型的供暖方式,包括:散热器供暖、暖风机供暖、燃气红外线辐射供暖。结合工程实例,对分别采用这3种供暖方式下的厂房内温度场进行模拟,比较了系统造价及供暖期运行费。采用燃气红外线辐射供暖方式时,厂房内工作高度范围内的温度较高,垂直高度温度梯度小,水平方向温度分布均匀。在3种供暖方式中,燃气红外线辐射供暖方式的系统造价、供暖期运行费最低。 展开更多
关键词 高大空间供暖 散热器 暖风机 燃气红外线辐射供暖 高大厂房供暖
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空间辐射散热器含液滴介质的辐射特性和辐射传热 被引量:8
11
作者 阮立明 谈和平 +2 位作者 王平阳 刘林华 夏新林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期32-38,共7页
本文从米氏电磁散射理论出发, 计算了含液滴介质的辐射特性。考察了各向同性散射能量传递份额的再分配, 导出了吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数。计算了空间辐射散热器液滴层瞬态辐射换热, 经与文献 [4, 5] 的比较... 本文从米氏电磁散射理论出发, 计算了含液滴介质的辐射特性。考察了各向同性散射能量传递份额的再分配, 导出了吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数。计算了空间辐射散热器液滴层瞬态辐射换热, 经与文献 [4, 5] 的比较表明, 本文所导出的辐射传递系数计算方法正确, 精度高。用计算机辅助实验, 分析液滴发生器产生粒子的大小、粒径分布对瞬态辐射换热的影响, 可减少空间辐射散热器设计过程中的实验次数。 展开更多
关键词 空间辐射散热器 液滴层 辐射换热 辐射传递系数
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空间核电源热管式辐射散热器热分析与参数优化 被引量:9
12
作者 张秀 张昊春 +1 位作者 刘秀婷 尹德状 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期452-458,共7页
针对空间热管辐射散热器的特殊工况对散热器进行热分析建模,通过分析其传热原理,建立出热阻模型,并通过和实际设计进行对比,验证模型和计算方法的可行性。选取翅根温度、翅片长度和翅片厚度等参量作为约束条件,分别对热管式空间辐射散... 针对空间热管辐射散热器的特殊工况对散热器进行热分析建模,通过分析其传热原理,建立出热阻模型,并通过和实际设计进行对比,验证模型和计算方法的可行性。选取翅根温度、翅片长度和翅片厚度等参量作为约束条件,分别对热管式空间辐射散热器的翅片散热效率和系统质量特性进行优化分析,获得最优设计参数。 展开更多
关键词 空间核电源 热管辐射散热器 热分析 优化设计
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高大厂房热风供暖系统的应用 被引量:7
13
作者 张会琴 《建筑节能》 CAS 2015年第3期18-21,共4页
针对北方地区高大厂房的供暖特点,简述了单独使用散热器这种传统供暖形式的特点及不足;又结合目前存在的4种末端散热装置,介绍了它们在高大厂房供暖过程中的不足之处,进而根据热风供暖的特点阐述高大空间采暖机组在高大厂房供暖使用过... 针对北方地区高大厂房的供暖特点,简述了单独使用散热器这种传统供暖形式的特点及不足;又结合目前存在的4种末端散热装置,介绍了它们在高大厂房供暖过程中的不足之处,进而根据热风供暖的特点阐述高大空间采暖机组在高大厂房供暖使用过程中的优势,从而提出散热器值班采暖配合高大空间采暖机组相结合的供暖系统形式;通过工程实例对高大厂房的热负荷计算、供暖系统的设计及系统的初投资等作了分析说明,提出在设计高大厂房供暖系统过程中得到的相关结论。 展开更多
关键词 高大厂房 高大空间采暖机组 散热器 供热负荷
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临近空间大功率电子设备的热设计 被引量:6
14
作者 王丽 《电讯技术》 北大核心 2010年第7期127-130,共4页
大功率电子设备发热量大,直接工作在恶劣的空间热环境,其热设计十分复杂。针对临近空间热环境特点,结合大功率电子设备工作模式及热控要求,采用热隔离、热控涂层、低热阻途径、提高换热效率等方法对其进行热设计。在此基础上用Icepak软... 大功率电子设备发热量大,直接工作在恶劣的空间热环境,其热设计十分复杂。针对临近空间热环境特点,结合大功率电子设备工作模式及热控要求,采用热隔离、热控涂层、低热阻途径、提高换热效率等方法对其进行热设计。在此基础上用Icepak软件进行了热仿真,给出了合理优化的设计方案。临近空间环境模拟试验验证了热设计的正确性,对临近空间电子设备的热设计有一定的指导和借鉴作用。 展开更多
关键词 临近空间 大功率电子设备 热设计 热管散热器
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肋片参数对辐射器散热性能的影响研究 被引量:4
15
作者 任德鹏 贾阳 刘强 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期21-27,共7页
采用蒙特卡罗法计算等截面圆管直肋式辐射器的肋片和外管壁相互间的辐射换热,数值模拟了第一类换热边界条件下散热器的散热过程。分析了辐射器的肋片数、肋片高度、肋片厚度及管壁温度对肋片散热性能的影响。结果发现,在肋片质量一定的... 采用蒙特卡罗法计算等截面圆管直肋式辐射器的肋片和外管壁相互间的辐射换热,数值模拟了第一类换热边界条件下散热器的散热过程。分析了辐射器的肋片数、肋片高度、肋片厚度及管壁温度对肋片散热性能的影响。结果发现,在肋片质量一定的条件下肋片数及肋片高度均存在一优值,在该值附近肋片的散热效率最高,且该值受管壁温度的影响,温度越高该值越小;在肋片外形不变的条件下,增加肋片的厚度来提高辐射器的散热性能并不是经济的途径;肋片的散热效率随管壁温度的升高而减小,壁温较高时安装肋片的必要性降低。 展开更多
关键词 蒙特卡罗法 辐射换热 空间辐射器 数值模拟
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“接触-导热”式热管辐射散热器设计与分析 被引量:3
16
作者 姚良 王苏明 +4 位作者 张红娜 李小斌 李凤臣 王录 赵亮 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2023年第3期81-92,共12页
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... 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NaK 78入口温度途径外,还可采用增大NaK 78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NaK 78流量由1 kg/s增加至10 kg/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NaK 78流量由1 kg/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。 展开更多
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
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美国舱外航天服热控技术研究进展 被引量:3
17
作者 丰茂龙 黄家荣 +1 位作者 范含林 钟奇 《载人航天》 CSCD 2011年第3期36-41,共6页
舱外航天服热控技术已成为载人航天技术研究的重要方向之一,各国先后开发了多种航天服热控系统。本文分析了美国近年舱外航天服热控技术相关研究,论述了美国舱外航天服热控技术的最新研究成果及一些设计方法,如辐射热控,水升华器及辐射... 舱外航天服热控技术已成为载人航天技术研究的重要方向之一,各国先后开发了多种航天服热控系统。本文分析了美国近年舱外航天服热控技术相关研究,论述了美国舱外航天服热控技术的最新研究成果及一些设计方法,如辐射热控,水升华器及辐射器耦合热控等。 展开更多
关键词 水升华器 舱外航天服 热控 辐射器 热耦合
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MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器分析及优化 被引量:3
18
作者 张昊春 刘秀婷 +2 位作者 魏前明 游尔胜 孙铭远 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1161-1167,共7页
空间核反应堆是空间核电源和核推进的研究基础,大功率核反应堆的体积和质量一直是限制航空航天设计的重要因素。针对这一问题,本文对MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器进行建模和分析,建立热管式辐射散热器的热阻模型,利用穷举法和... 空间核反应堆是空间核电源和核推进的研究基础,大功率核反应堆的体积和质量一直是限制航空航天设计的重要因素。针对这一问题,本文对MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器进行建模和分析,建立热管式辐射散热器的热阻模型,利用穷举法和遗传算法在给定工况下探讨裸碳纤维翅片长度Lf和厚度δf、冷却剂质量流量m、辐射散热器入口温度Tf1对散热器质量M的影响。结果表明,当Tf1=800 K、Lf=5 cm、δf=0.16 mm、m=9 kg/s时,M达到最优,为906.593 kg,优化了0.63%的系统质量。 展开更多
关键词 空间核反应堆 热管式辐射散热器 遗传算法 质量优化
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空间站流体回路/热管耦合式热辐射器性能研究 被引量:1
19
作者 丰茂龙 来霄毅 +3 位作者 韩海鹰 李振宇 黄磊 曹剑峰 《上海航天(中英文)》 CSCD 2023年第5期88-93,共6页
空间热辐射器担负着航天器内部多余热量向外太空排散的任务,是航天器热控系统的关键设备,尤其是载人航天器,辐射器需要满足长寿命、高可靠度、高稳定性的要求,目前已发射的载人航天器均采用流体回路辐射器。对中国空间站流体回路/热管... 空间热辐射器担负着航天器内部多余热量向外太空排散的任务,是航天器热控系统的关键设备,尤其是载人航天器,辐射器需要满足长寿命、高可靠度、高稳定性的要求,目前已发射的载人航天器均采用流体回路辐射器。对中国空间站流体回路/热管耦合式辐射器进行试验研究,得出辐射器散热性能的变化规律。首先论述试验方案和试验过程,并给出试验结果数据;然后通过对试验数据分析,得出辐射器传热热阻,以及散热能力随流体回路参数及外热流参数的变化规律;最后基于试验数据,完善辐射器仿真分析模型,并与试验典型工况进行对比分析,实现仿真模型与试验数据的良好吻合,仿真模型可用于辐射器在轨工作性能预示分析。实验分析结果对航天器空间辐射器设计具有一定的参考意义,可为航天器整舱热平衡试验方案及辐射器在轨工作状态设置提供数据支持。 展开更多
关键词 空间站(CSS) 辐射器 流体回路 热管 试验 仿真
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空间行波管辐射散热器的优化设计 被引量:2
20
作者 王彬蓉 刘庆想 +2 位作者 黄桃 杨中海 李斌 《真空电子技术》 2011年第3期18-22,共5页
大多数空间行波管采用了辐射型收集极,通过增加结构的辐射散热面积对其进行有效的散热。本文通过使用ANSYS有限元分析软件,对不同结构辐射散热器的散热性能进行模拟对比,得到一种优化的散热器结构。该结构能够在不影响散热性能的前提下... 大多数空间行波管采用了辐射型收集极,通过增加结构的辐射散热面积对其进行有效的散热。本文通过使用ANSYS有限元分析软件,对不同结构辐射散热器的散热性能进行模拟对比,得到一种优化的散热器结构。该结构能够在不影响散热性能的前提下,使散热器的质量显著降低。模拟分析为空间行波管辐射散热器的优化设计提供了有效的参考依据和手段。 展开更多
关键词 空间行波管 辐射散热器 热分析 优化设计 ANSYS
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