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卫星热分析建模方法研究

专 业: 热能工程
关键词: 卫星 模型 温度场 非结构化网格 蒙特卡洛 有限差分法
分类号: V474
形 态: 共 66 页 约 43,230 个字 约 2.068 M内容
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内容摘要


该文以某卫星为模型,对卫星热分析建模方法进行了理论研究。

该文建立了卫星的整体模型,选择了合适的热控措施,采用热网络法建立了卫星热网络数学模型,对卫星在轨飞行期间的温度水平进行分析和研究,计算结果表明,所采用的热控措施基本上达到了预期的目的。

并且,该文建立了蜂窝材料的三维模型,采用数值解法计算蜂窝材料的有效导热系数,考虑了有效导热系数和温度之间的关系,分析了影响蜂窝材料有效导热系数的主要因素,通过和热阻法进行比较体现出数值解法的优势所在;建立了仪器板的三维模型,仪器板正反面利用前沿推进法生成非结构化网格,利用插值的方法对产生的错位网格进行了处理,考虑了仪器板上各向异性的特点,采用蒙特卡洛方法求解辐射交换系数,运用有限差分法计算仪器板的三维温度场,这两方面的工作和整星热分析计算有紧密的联系……

全文目录


1 绪论
1.1 课题背景
1.2 国内外研究进展
1.2.1 卫星的热设计方法
1.2.2 蜂窝材料有效导热系数的计算
1.2.3 仪器安装板三维温度场的计算
1.2.4 热网络法
1.2.5 空间外热流
1.3 研究内容
2 蒙特卡洛方法在卫星热分析计算上的应用
2.1 概述
2.2 核心算法
2.2.1 发射点的确定
2.2.2 射线与某面交点的确定
2.3 算例分析
3 蜂窝材料有效导热系数的计算和分析
3.1 热阻法
3.1.1 x方向有效导热系数计算热流沿x方向
3.1.2 y方向有效导热系数计算热流沿y方向
3.1.3 z方向有效导热系数计算热流沿z方向
3.2 数值解法
3.2.1 理论分析
3.2.2 网格的划分
3.2.3 控制方程的建立
3.2.4 边界条件的处理
3.2.5 方程的离散化
3.2.6 计算结果的分析
3.3 小结
4 卫星仪器安装板三维温度场的计算
4.1 理论分析
4.2 温度场的求解
4.2.1 网格的划分
4.2.2 错位网格的处理
4.2.3 控制方程的建立
4.2.4 节点方程的建立
4.3 蜂窝材料各向异性的处理
4.4 计算结果与分析
4.5 小结
5 卫星整体温度场的计算与分析
5.1 卫星在宇宙空间的热平衡分析
5.2 卫星的物理模型
5.3 热网络数学模型
5.3.1 热网络法
5.3.2 网格的划分
5.3.3 卫星热平衡方程的建立
5.4 热控措施的选择
5.5 计算结果与分析
6 总结
参考文献

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中图分类: > V474 > 航空、航天 > 航天(宇宙航行) > 航天器及其运载工具 > 人造卫星

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