李 娟 周 刚 李 青

(1中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂技术国家重点实验室 北京 100190)(2中国科学院大学 北京 100049)

热声系统高温段的漏热分析与防护结构的优化设计

李 娟1,2周 刚1李 青1

(1中国科学院理化技术研究所航天低温推进剂技术国家重点实验室 北京 100190)(2中国科学院大学 北京 100049)

对热声系统高温段的漏热进行理论分析，建立高温段真空防护结构的物理模型，并基于fluent中S2S模型，对模型进行了稳态数值模拟，得到了辐射散热量、导热量、外表面的热流量随加热温度的变化，以及辐射和导热占总漏热量的比值；在此基础上，对防护结构进行优化，提出防护结构2，对比分析了两种热防护结构的防漏热效果。结果表明，真空防护结构会有效的减少系统的漏热，增大系统的热声转换效率，且优化后的结构2较结构1更能有效的减少系统漏热。

热声 高温漏热 真空 结构设计

1 引 言

关于热声系统漏热的研究很少，对于高温段的漏热研究，李山峰[1]通过实验的手段，测量得到在发动机热端温度550 ℃以上时，通过保温层的漏热量达到200 W以上，从而提出，通过减小回热器以及热缓冲管管壁的厚度降低导热损失，减小热端换热器以及次水冷器表面的黑度来降低辐射换热损失，并改进保温措施以减少漏热。另外与一般的流动换热不同，热声系统内是交变流动换热。在交变流动换热的研究中，Dean, smith等[2]对管内交变流动传热进行实验研究，引入复努塞尔数，获得每一阶热流密度和温差以及两者间的相位角,进而求得每一阶的复换热系数以及复努塞尔数。……