受控的煮沸管理是一个关键挑战。船上的低温坦克需要在飞机不运行的情况下最大程度地减少沸腾的时间。在飞行的所有阶段中,提取的氢气需要应对由燃料电池系统本身和周围环境引起的热流引起的储罐内的沸腾。如果无法实现这一目标,则存储系统将需要主动冷却系统或增强的绝缘材料,均增加重量。最关键的时期将是在飞行前后的地面上持有时间,这些时间可以确定存储系统的设计要求。
David R. Jovel是南部地区教育委员会和国家研究生委员会的工程和科学学位(GEM)研究生学位的国家联盟(GEM)研究生,致力于博士学位。在佐治亚理工学院航空航天工程学院的高功率电气推进实验室。他赢得了学士学位2012年在德克萨斯大学奥斯汀大学的航空航天工程中,并继续在NASA Goddard太空飞行中心,轨道ATK,Intelsat和Aersospace Corporation等组织中担任各种技术角色。他的主要研究重点是真空室对霍尔效应推进器性能和稳定性的电气设施影响的表征。其他研究兴趣包括射频离子推进器,高功率电推进设备的热管理和非平衡等离子体。
这项工作考虑了NA热管的各种功率转换入口温度(PCIT)为1100 K,1150 K和1200 K,而每种PCIT的LI热管,1100 K,1150 K,1150 K,1200 K和1400 K,并确定和分析了组合热交换器和反应器子系统的质量和压力损失。na显示出比相同几何形状的LI的总工作温度低,最大热量能力的五分之一。因此,整个基于NA的子系统最终的质量是基于LI的子系统的三倍,给出了所需的热管数五倍。在1100 K的低PCIT下,基于NA的子系统表现出最低的压力损失,因为较大的总横截面流域和相对较低的摩擦压力损失。但是,随着PCIT的增加,摩擦压力损失增加,导致1200 K PCIT的压力损失比基于LI的子系统更高。基于LI的子系统由于在此温度下的Brayton工作流体密度低,因此在1400 K PCIT处所有分析病例的压力损失最大。
本文提供了一项长期研究的第一个结果,该研究旨在提高使用航天器等离子相互作用系统软件的电推进诱导的电动推进诱导航天器充电的数值建模技术的有效性。欧洲航天局Bepicolombo任务的前数值模型及其输出作为模型当前功能和局限性的基准示例。证明,代码可以通过模拟电推进系统,推进器生成的等离子体以及暴露于空间的航天器系统之间的动态相互作用来获得航天器充电平衡。通过比较不同的多环反应指数的模拟,显示了在自由扩展推进器等离子体中对电子冷却的物理描述的重要性。它特别突出了将整个等离子体视为等温的不足。具有数值和物理参数的仿真输出的变异性为未来设计建模的未来改进和对等离子体推进器诱导的充电过程的理解铺平了道路,通过将来与可用的旋转遥控器进行比较。
首先,它可以实现无声移动性。沉默的移动性是一种长期以来的属性,将增加所有地层中的致命性和生存能力。想象一下一个装有轻型侦察车的机动车辆部队,该车辆几乎未被发现。这个 - 结合延长范围和持续时间 - 对未来骑兵中队的整体有效性产生了巨大影响。其次,电气化将延长无声手表的持续时间,或者在所有关键系统供电并关闭发动机的情况下坐在隐藏位置的能力。通过提高电池密度,功率共享以及生产和优先级功率的能力,电气化车辆在电源管理方面将远远超过当前机队。第三,电动车辆将大大减少车辆产生的热特征,从而降低对抗性检测能力。可见和声学检测的减少将大大增加惊喜的要素。可见和声学检测的减少将大大增加惊喜的要素。
摘要。我们讨论了核电推进 (NEP) 能力,该能力将 (1) 使一类无法使用放射性同位素动力系统完成的外太阳系任务成为可能,并且 (2) 显著增强一系列其他深空任务概念。NASA 计划开发 Kilopower 技术用于月球表面发电。Kilopower 还可以作为 10 kWe NEP 系统的电源;因此,我们强调 10 kWe NEP 的优势,以鼓励 NASA 科学任务理事会 (SMD) 倡导(作为潜在受益者)NASA 开发 Kilopower 的计划,并激励进一步开展 10 kWe NEP 相关概念研究。背景和主张。2010 年,十年巨行星调查小组要求进行一项研究,以考虑使用小型裂变动力系统支持未来未指定的 NASA 科学任务的可能性。美国能源部 (DOE) 和 NASA 的研究小组(包括格伦研究中心 (GRC)、喷气推进实验室 (JPL)、洛斯阿拉莫斯国家实验室 (LANL) 和爱达荷国家实验室 (INL))选择了一个简单的概念,提供 10 kWe 的功率、15 年的使用寿命,并可能在 2020 年具备发射能力 [Mason et al., 2010, 2011]。该初始概念导致了该概念的开发和测试计划,从 2012 年的平顶裂变演示 (DUFF) 测试开始 [Poston and McClure, 2013]。2015 年,NASA 的空间技术任务理事会 (STMD) 与美国能源部国家核安全局 (NNSA) 合作,进一步开发 Kilopower,作为一种新型、简单的 1 至 10 kWe 空间反应堆概念 [Gibson et al., 2017]。与电力推进一起使用的 10 kWe 电源可以实现一类外太阳系任务,并显著增强一系列其他深空任务概念 1 。该能力可以增加科学有效载荷质量、减少飞行时间、延长任务寿命 2 ,并为科学仪器提供充足的电力和/或提高数据速率。这样的进步将为卡西尼级任务提供科学价值的突破 [美国国家研究委员会,2006],使 NASA 能够继续执行大型外太阳系战略任务 [美国国家科学、工程和医学院,2017]。基于 10 kWe NEP 系统可以实现放射性同位素动力系统无法实现的任务的假设 3,4 ,NASA 和 DOE 研究中心的联合研究小组确定了使用 10 kWe NEP 进行外太阳系探索的一般和具体好处。裂变动力系统的使用已被确定为实现可持续发展的关键因素