兵器装备工程学报

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稿件标题: 空间堆S-N2O布雷顿—有机朗肯联合系统性能研究与优化
稿件作者: 苗馨予1,张昊春1,马方惟1,路彤1,夏彦2
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.01.001
科学编辑: 杨继森 博士(重庆理工大学 教授)
栏目名称: 装备理论与装备技术
关键词: 空间核动力;联合系统;经济性;优化设计
文章摘要: 针对空间核动力热电转换系统发电效率无法满足深空探测任务的需求,结合布雷顿循环和有机朗肯循环的热电转换模式,制定了以N2O作为顶部循环工质,利用底部有机朗肯循环对系统余热进一步回收。通过建立联合系统数理模型,研究了系统分流比、顶部循环涡轮进口压力和温度对系统热力学性能、比质量和经济性能的影响。基于非支配排序遗传算法对系统进行多目标优化来获得系统关键性能指标的帕累托解集。结果表明:与单独顶部循环相比,联合系统热效率提高了约7.77%。通过多目标优化找到多组帕累托解,为高效空间核动力系统设计和优化提供理论依据。
稿件基金: 国家重点研发计划(2020YFB1901800)
引用本文格式: 苗馨予,张昊春,马方惟,等.空间堆SN2O布雷顿—有机朗肯联合系统性能研究与优化[J].兵器装备工程学报,2024,45(1):1-11.
MIAO Xinyu, ZHANG Haochun, MA Fangwei, et al.Performance research and optimization of SN2O Brayton cycle coupled organic Rankine cycle in space reactor system[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(1):1-11.
刊期名称: 2024年01期
出版时间: 2024年1月
收稿日期: 2023年9月18日
修回日期: 2023年10月16日
录用日期: 2023年11月18日
上线时间: 2024年1月28日
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