【摘 要】
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在对高超声速飞行器的热防护和机载设备电能需求的综合考虑下,立足发动机能量管理优化,结合CO2的物性特点,提出了以超临界CO2为循环工质的高效热防护与高温发电一体化系统.此
【机 构】
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清华大学能源与动力工程系二氧化碳资源化利用与减排技术北京市重点实验室,北京100084;清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084
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在对高超声速飞行器的热防护和机载设备电能需求的综合考虑下,立足发动机能量管理优化,结合CO2的物性特点,提出了以超临界CO2为循环工质的高效热防护与高温发电一体化系统.此一体化方案可以在实现发动机热防护的同时,提供电能、并减少冷却用燃油流量.基于燃油为该一体化系统的唯一热沉,通过理论分析和计算,提出了两个一体化系统,通过对一体化系统的优化分析,给出了提高一体化系统性能的措施:尽量提高燃油在CO2冷却器中被加热的终态温度以及采用回热来提高CO2闭式布雷顿循环的性能,该系统的热效率可达到17％.相对于采用蓄电池和燃料电池为机载设备供电的方案,当飞行器飞行时间为30min,该一体化系统的净增质量分别降低85％和68％,体积分别降低81％和59％.
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