中国空间科学技术 ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (2): 77-83.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2018.0004
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陈鹏帆1,朱建炳1,*,冶文莲1,2,杨烈3
CHEN Pengfan1, ZHU Jianbing1,*,YE Wenlian1,2,YANG Lie3#br#
摘要: 回热器是空间斯特林发电机的核心部件之一,根据MoBai提出的泡沫金属球心十四面体单元体结构,建立了泡沫镍单元模型并定量分析了孔密度、孔径及孔隙率之间的具体等量关系。通过建立回热器二维计算模型,采用ANSYS-Fluent软件对孔隙率在0.62~0.83的不锈钢丝网与孔隙率在0.94~0.98的泡沫镍两种填料中工质的流动过程进行数值模拟,对比分析了两种填料的传热及阻力特性,得到了不同孔隙率下填料的阻力系数、传热系数以及流动压降的变化情况。结果显示,泡沫镍型回热器进出口压力降幅值约为不锈钢丝网型回热器的1/400,而其传热系数约为不锈钢丝网的1/5。最后提出以参数Nu/C1/3f作为综合衡量填料性能的指标,对比结果表明泡沫镍综合性能优于不锈钢丝网,能够用来作为空间斯特林发电机回热器的填料。