本文關鍵詞：泵輔助毛細相變回路的Simulink仿真及優(yōu)化

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【摘要】：泵輔助毛細相變回路是一種應用在航天器或空間站中、主被動相結合的熱控裝置,與傳統的環(huán)路熱管(Loop Heat Pipe,LHP)相比,泵輔助毛細相變回路添加了微泵,并將蒸汽回路與液體回路分開,設置了引射器。微泵主要為工質在液體回路中的循環(huán)提供驅動力,毛細抽吸力主要為工質在蒸汽回路中的循環(huán)提供主要驅動力。泵輔助毛細相變回路意在解決LHP傳輸距離有限、系統不穩(wěn)定等問題,本課題組主要從事泵輔助毛細相變回路的實驗研究與數值計算,本文主要針對系統的數值模擬與仿真部分進行了深入的分析與探討。本文詳細介紹了泵輔助毛細相變回路的組成及工作原理,并對每個組成部件的結構及作用做了概述。蒸發(fā)器為系統最核心的部件,其設計結構直接決定了系統的性能優(yōu)劣;冷凝器為熱量排散部件,文中采用套管式冷凝器,此種冷凝器的冷凝效率較高;引射器可降低蒸汽回路的壓力,從而降低工質的汽化溫度,提高系統的傳熱能力;儲液器儲存并緩沖液體,保證有足夠的液體向冷凝器供給;微泵提供液體回路循環(huán)的主要驅動力。Matlab/Simulink是一種直觀便捷的數值計算軟件,本文基于節(jié)點分析法,根據各部件的結構特點將系統劃分為若干模塊,每個模塊布置若干節(jié)點,每個節(jié)點根據一組傳熱微分方程建立相應的Simulink模型,最后將各節(jié)點進行組合和封裝,運行、調試,得出系統的動態(tài)仿真模型。從仿真結果可以看出:系統在給定熱負荷下可以成功啟動并穩(wěn)定運行,整個過程中無溫度波動現象,在熱負荷為100W(10.4W/cm2)時,系統平衡后的蒸發(fā)器壁面溫度約為309.7K,傳輸距離為1850mm,達到了預期設定的目標(壁面溫度低于60℃);熱負荷、冷凝熱沉溫度對系統運行溫度的影響較大,相比之下,流量對系統運行特性的影響較小;系統對熱負荷的變化響應迅速,變熱負荷運行曲線無波動現象發(fā)生。文末概括介紹了泵輔助毛細相變回路的實驗系統,將仿真結果與實驗結果進行比較,兩者雖存在一定偏差,但基本吻合,從而驗證了仿真模型的可靠性。本文通過對泵輔助毛細相變回路啟動過程的仿真研究,分析了熱負荷、冷凝熱沉溫度、流量對系統運行溫度的影響,對系統的實驗設計與改進有一定的指導作用。
【關鍵詞】：泵輔助 相變 傳熱 Matlab/Simulink 數值計算 仿真模型
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V444.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 概述9-10
• 1.2 LHP工作原理10-11
• 1.3 LHP國內外研究現狀11-18
• 1.4 泵輔助毛細相變回路的提出18-19
• 1.5 泵輔助毛細相變回路研究現狀19-21
• 1.6 本文的研究內容與研究方法21-22
• 2 泵輔助毛細相變回路系統介紹22-31
• 2.1 系統組成及工作原理22-23
• 2.2 各部件結構23-27
• 2.3 工質與材質27-28
• 2.4 本章小結28-31
• 3 系統仿真過程及結果分析31-58
• 3.1 系統壓降分析與計算31-35
• 3.2 系統熱力分析35-37
• 3.3 系統熱平衡分析37-39
• 3.4 系統仿真過程的實現39-50
• 3.5 仿真結果及分析50-57
• 3.6 本章小結57-58
• 4 系統試驗分析及驗證58-64
• 4.1 泵輔助毛細相變回路試驗系統介紹58-59
• 4.2 實驗驗證及分析59-62
• 4.3 本章小結62-64
• 5 總結與展望64-66
• 5.1 全文總結64-65
• 5.2 展望65-66
• 致謝66-68
• 參考文獻68-73
• 附錄1 作者在攻讀碩士期間發(fā)表的論文73

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1 張永林,李彥,李眾;在SIMULINK中創(chuàng)建用戶定義模塊[J];華東船舶工業(yè)學院學報(自然科學版);2001年03期

2 李大明,王野牧;液壓位置、力伺服系統的SIMULINK仿真方法[J];沈陽工業(yè)大學學報;2004年04期

3 李學文;李學軍;;基于SIMULINK的永磁同步電機建模與仿真[J];河北大學學報(自然科學版);2007年S1期

4 MOHAMED El mahdi Ali;AHMED Darwich;;Utilizing MATLAB and SIMULINK in Graduate Course of Intelligent Control[J];Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing;2007年02期

5 余會榮;;基于SIMULINK的岸邊集裝箱起重機減搖系統仿真[J];港口科技;2011年01期

6 張宗仰;湯維華;張春麗;;并聯型有源電力濾波器的Simulink建模與仿真[J];三峽大學學報(自然科學版);2007年03期

7 劉武剛;楊建波;周瑞;;基于Simulink的聯合戰(zhàn)術信息分發(fā)系統仿真[J];信息與電子工程;2010年01期

8 陳世軍;查長禮;王陳寧;;基于Simulink的開關磁阻電機調速系統仿真研究[J];機械與電子;2013年12期

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1 ;HLA-based Engineering Level Warfare System with Interactive Modeling Environment[A];2009中國控制與決策會議論文集（3）[C];2009年

2 吳云;;直流調速系統的SIMULINK仿真[A];’2004系統仿真技術及其應用學術交流會論文集[C];2004年

3 張穎花;薛彩姣;;擴頻系統的Simulink仿真[A];'2006系統仿真技術及其應用學術交流會論文集[C];2006年

4 顏南明;李華;;MATLAB/SIMULINK仿真探討[A];'2002系統仿真技術及其應用學術論文集（第四卷）[C];2002年

5 丁建梅;王勇;;基于SIMULINK對帶修正函數的模糊控制器控制規(guī)則的優(yōu)化[A];中國圖學新進展2007——第一屆中國圖學大會暨第十屆華東六省一市工程圖學學術年會論文集[C];2007年

6 楊雄飛;;MATLAB在鍵圖仿真中的應用[A];面向制造業(yè)的自動化與信息化技術創(chuàng)新設計的基礎技術——2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術年會論文集[C];2001年

7 ;Research on Pressure Stabilized Controller of Hydraulic Shaking Table Based on Rapid Prototyping of DSP Algorithms Using SIMULINK[A];Proceedings of the 2011 Chinese Control and Decision Conference（CCDC）[C];2011年

8 朱曉東;周勇;;SIMULINK在電力電子教學中的應用[A];第三屆全國高等學校電氣工程及其自動化專業(yè)教學改革研討會論文集[C];2005年

9 孟月波;嵇啟春;王學雷;;基于SIMULINK焦爐集氣管壓力系統仿真模型[A];冶金軋制過程自動化技術交流會論文集[C];2005年

10 張質明;王曉燕;張s，

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