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内容简介
本书阐述了航天器(以人造地球卫星为主)的热控制原理、方法以及热控制系统的设计和航天器的热模拟试验,较为系统地归纳并介绍了有关航天热物理技术应用方面的成就.
本书共分八章,包括:辐射传热基础、空间环境及航天器的热平衡、被动热控技术、主动热控技术、航天器热计算、空间热辐射器、航天器的热设计以及航天器的热模拟试验.
本书主要供从事航天器研究、设计和生产的科技人员以及从事有关航天热物理方面研究工作的科技人员参考,亦可作为高等院校航天工程、工程热物理等专业的教学参考书.
目录
- 绪论
第一章 辐射换热基础
§1-1 基本概念和定义
§1-2 热辐射基本定律
1.普朗克定律
2.维恩定律
3.斯忒藩-玻耳兹曼定律
4.克希霍夫定律
5.朗伯余弦定律
§1-3 物体间的辐射换热
1.任意两黑体间的辐射换热
2.凹表面的总辐射流
3.包围体的辐射换热
4.多体之间的辐射换热
5.辐射屏的换热
§1-4 辐射换热计算的网络分析法
§1-5 辐射角系数计算
1.分析法
2.图解法
第二章 空间环境与航天器热平衡
§2-1 宇宙真空和低温
§2-2 太阳辐射
1.太阳能辐射密度
2.太阳辐射光谱
§2-3 地球和其它行星环境
1.地球一些基本参数
2.地球大气层
3.地球-大气层的热辐射和反照
4.近地空间的粒子辐射
5.月亮和行星环境
§2-4 航天器在宇宙空间的热平衡
第三章 航天器的被动热控技术
§3-1 热控涂层
1.物体表面的辐射率和吸收率
2.热控涂层的分类
3.新型涂层
4.热控涂层的使用原则
§3-2 多层隔热材料
1.多层隔热系统的基本隔热原理
2.多层隔热系统的组成
3.影响多层隔热系统隔热性能的因素
4.多层隔热系统的设计考虑
§3-3 热管
1.工作原理
2.最大热流和工作限
3.热管在航天器上的应用
4.热管的选择
§3-4 相变材料热控及相变致冷
1.相变材料热控系统的热分析
2.相变材料的性质
3.相变材料在航天器热控中的应用
4.相变致冷
§3-5 其它被动热控技术
1.接触热阻和导热填料
2.电加热器
第四章 航天器的主动热控技术
§4-1 辐射式主动热控方法
1.热控百叶窗
2.热控旋转盘
3.新型辐射式主动热控机构
§4-2 传导式主动热控方法
1.接触式热开关
2.可控热管
§4-3 对流主动热控制方法
1.气体循环热控系统
2.液体循环热控系统
§4-4 电热热控方法
1.电热调温
2.热电致冷
§4-5 航天器致冷方法
1.焦耳-汤姆逊(J-T)致冷器
2.斯特林致冷机
3.维勒米尔致冷机
4.致冷系统选择的考虑
第五章 航天器热计算
§5-1 轨道参数计算
1.航天器在空间的位置
2.轨道摄动
3.太阳对人造地球卫星的照射
4.地球卫星轨道阴影持续时间
§5-2 空间热流计算
1.太阳对航天器的加热q1
2.行星对航天器的红外加热q3
3.行星对航天器的太阳反射加热q2
§5-3 航天器温度计算
1.航天器温度计算的一般方法
2.薄壁稳态温度场计算
3.薄壁非稳态温度场计算
4.航天器内部温度场计算
第六章 空间热辐射器
§6-1 热辑射器的一般工作原理
§6-2 热辐射肋片
1.梯形截面肋片的计算
2.肋效率的确定
3.最小重量肋片
§6-3 辐射器与热源的耦合形式及辐射致冷
1.直接耦合系统
2.对流耦合系统
3.热管耦合及其它耦合形式的辐射器
4.辐射致冷
§6-4 辐射器排热系统的设计问题
1.辐射器排热系统的方案选择及热泵排热系统
2.辐射器参数的选择和确定
3.航天器上热辐射器应用简介
第七章 航天器的热设计
§7-1 航天器热设计的任务和原则
1.热设计的任务
2.热设计的原则
§7-2 热控系统的方案设计
1.热设计的基本条件
2.设计工况的选择
3.热控措施的选择
§7-3 关于热设计中几个专门问题的讨论
1.关于内热源问题
2.太阳能电池的热控制
§7-4 航天器热设计示例简介
1.通信广播卫星
2.地球观察卫星
3.深空探测器
第八章 航天器热模拟试验
§8-1 空间热环境模拟设备
1.真空模拟
2.低温热沉模拟
3.外热流模拟
§8-2 航天器热平衡试验方法
1.试验卫星模型
2.试验工况确定
3.试验过程
§8-3 航天器热相似试验方法
1.热相似准则的推导
2.航天器热相似方法中几个技术问题
§8-4 未来大型航天器热模拟试验问题
附录一
附录二
附录三
附录四
附录五
参考文献
索引