平流层飞艇长时间悬停过程中热环境的变化会对艇体材料温度和氦气温度分布造成影响，造成飞艇内部氦气昼夜产生温差和艇内氦气压强的变化。特别是上表面铺设薄膜太阳能电池的情况下，由于薄膜太阳能电池对太阳辐射能量的吸收较飞艇艇体材料高，造成与薄膜太阳能电池直接接触的飞艇艇体材料受热量大，使得飞艇艇体材料比没有集成薄膜太阳能电池的情况下在一昼夜的变化过程中产生更大温差，因此须对集成薄膜太阳能电池的平流层飞艇进行热学仿真分析。本文的创新点在于对集成薄膜太阳能电池的平流层飞艇在一昼夜悬停的工况下基于fluent软件进行了二次开发，独立开发了关于薄膜太阳能电池热力学模型、地球红外辐射模型、地球反照模型、外部大气对流模型、大气系统红外辐射模型的计算方法和udf程序，并将自行设计的udf程序和fluent中自带的太阳辐射模型以及内部自然对流模型集成为一个整体，形成一个精细化的并行计算模型，并且对集成薄膜电池的平流层飞艇一昼夜悬停过程中艇体材料以及氦气温度的具体分布情况进行分析。本文研究内容包括以下几个方面:　　1.平流层飞艇热环境模型与udf程序开发　　对平流层飞艇周围热环境进行分析和建模，基于fluent软件进行二次开发，独立开发关于薄膜太阳能电池热力学模型、地球红外辐射模型、地球反照模型、外部大气对流模型、大气系统红外辐射模型的计算方法和udf程序，并计算不同经度、纬度、时间，计算得出太阳的高度角和方位角，为集成薄膜电池的平流层飞艇热力学模型和仿真做基础。　　2.集成薄膜电池的平流层飞艇热学模型与仿真　　基于理论进行对平流层飞艇与薄膜太阳能电池集成的热学建模，将平流层飞艇热环境模型中二次开发的udf程序集成到fluent主体程序中，形成完整的并行计算程序。仿真分析集成薄膜电池的平流层飞艇热力学模型。为下一步分析平流层飞艇在一昼夜温度分布变化以及薄膜太阳能电池对平流层飞艇热性能影响提供条件。　　3.薄膜电池对平流层飞艇热性能影响分析　　基于完整的并行计算程序对集成薄膜电池的平流层飞艇热学模型与未集成薄膜电池的平流层飞艇热学分别进行仿真分析，分析出两者在一昼夜工况下温度分布的变化，以及分析两者温度分布变化的差异性，并且分析了不同薄膜电池面积影响的差异性，具体分析薄膜太阳能电池对平流层飞艇热性能的影响。　　本文探究了薄膜太阳能电池对平流层飞艇热性能影响，研究结果对集成薄膜电池的平流层飞艇热特性的后续研究工作具有一定参考价值。