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文檔簡介
1、空間輻射器作為航天器熱控制中的重要散熱部件,是航天器與太空環(huán)境進(jìn)行熱量交換的主要裝置,是航天器排熱系統(tǒng)的重要組成部分。特別是隨著航天技術(shù)的發(fā)展,一些大功率,高熱流密度電器元件的廣泛適用,使得空間輻射器的熱負(fù)荷越來越高,質(zhì)量越來越大。節(jié)約重量是航天器設(shè)計的普遍原則之一。基于這一目的,本文展開對固定散熱量的熱管輻射器進(jìn)行熱分析和優(yōu)化設(shè)計研究。
首先,建立熱管輻射器的熱分析模型,分析其傳熱機理,歸納總結(jié)了在給定散熱量的條件下,熱
2、管輻射器的設(shè)計原理和輻射器重量的計算流程。運用MATLAB編寫程序,計算不同熱管間距和肋片厚度下熱管輻射器的重量,得出最佳熱管間距和肋片厚度對應(yīng)的最輕重量及載熱流體參數(shù)、空間外熱流對輻射器重量的影響。
其次,介紹了遺傳算法的基本理論及實現(xiàn)過程,包括遺傳算法的編碼、初始種群的生成、適應(yīng)度函數(shù)的確定、遺傳算子的選擇、遺傳算法的終止等,并運用基本遺傳算法對地球同步軌道三軸穩(wěn)定衛(wèi)星上的南北面熱管輻射器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇,使得輻
3、射器重量最輕。通過改變遺傳算法中的交叉概率和變異概率,得出兩個參數(shù)對算法收斂性和種群多樣性的影響。
最后,運用基本遺傳算法和改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法對固定散熱量的熱管輻射器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。通過用基本遺傳算法對熱管輻射器的熱管間距的優(yōu)化選擇,得出用此方法求得的輻射器重量比前面通過枚舉方法搜索到的重量輕,并運用基本遺傳算法和改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法對熱管輻射器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和載熱流體參數(shù)分別進(jìn)行優(yōu)化選擇,得出運用改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法設(shè)計的熱
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