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舱外航天服冷热电一体化系统性能分析
1
作者
周国栋
高峰
+2 位作者
李运泽
王胜男
周航
《航天器环境工程》
2013年第2期188-195,共8页
文章提出了一种舱外航天服冷热电一体化(Combined Cooling-Heating-Power,CCHP)系统,该系统的主要组件有质子交换膜燃料电池、热驱制冷装置、金属氢化物储氢装置和辐射器等。在冷热电一体化系统的冷电匹配方法上提出了"以电定冷&qu...
文章提出了一种舱外航天服冷热电一体化(Combined Cooling-Heating-Power,CCHP)系统,该系统的主要组件有质子交换膜燃料电池、热驱制冷装置、金属氢化物储氢装置和辐射器等。在冷热电一体化系统的冷电匹配方法上提出了"以电定冷"方案,按照该方案计算了一组典型工况下系统的工作状态,分析了燃料电池的工作温度、工作电流密度和工作压力对系统质量和消耗性工质损失的影响。结果表明,该舱外航天服冷热电一体化系统在质量大小方面可以接受,在消耗性工质损失方面比水升华器冷源/蓄电池电源方案小得多;且降低燃料电池工作温度和压力、增大燃料电池工作电流密度,均能够减小系统质量、降低系统消耗性工质损失。
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关键词
舱外航天服
冷
热
电一体化
燃料电池
热驱制冷
金属氢化物储氢
辐射散
热
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职称材料
基于冷热电一体化的舱外航天服生命保障系统性能
2
作者
周航
李运泽
+1 位作者
王胜男
周国栋
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期541-548,共8页
基于质子交换膜燃料电池(PEMFC)和热驱制冷,提出一种舱外航天服生命保障系统冷热电一体化方案.在分别建立金属储氢装置、PEMFC、热驱制冷系统和辐射散热器数学模型的基础上,利用冷热电一体化的热力学分析理论和方法进行了典型案例的计算...
基于质子交换膜燃料电池(PEMFC)和热驱制冷,提出一种舱外航天服生命保障系统冷热电一体化方案.在分别建立金属储氢装置、PEMFC、热驱制冷系统和辐射散热器数学模型的基础上,利用冷热电一体化的热力学分析理论和方法进行了典型案例的计算,并重点分析了核心构件热驱制冷装置的参数对舱外航天服生命保障系统性能的影响.与传统的冷热电分产舱外航天服生命保障系统比较,该系统仅消耗84.6g氢气,且不需要向空间排放工质,能源利用率高达85.29%,在工质消耗与能源利用率上有较大的优势.
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关键词
航天服
冷
热
电一体化
质子交换膜燃料电池(PEMFC)
热驱制冷
辐射散
热
原文传递
舱外航天服生命保障冷电联储系统性能分析
3
作者
王胜男
李运泽
+1 位作者
周航
周国栋
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期1285-1292,共8页
基于质子膜燃料电池(PEMFC)和热驱制冷,提出一种舱外航天服冷电联储方法,根据热力学总能理论,通过能量的梯级利用和不同形式的能量联产来实现舱外航天服生命保障系统冷电联储、能源转化和环境控制一体化。对舱外航天服生命保障冷电联储...
基于质子膜燃料电池(PEMFC)和热驱制冷,提出一种舱外航天服冷电联储方法,根据热力学总能理论,通过能量的梯级利用和不同形式的能量联产来实现舱外航天服生命保障系统冷电联储、能源转化和环境控制一体化。对舱外航天服生命保障冷电联储系统进行了热力学分析,表明本文舱外航天服生命保障系统冷电联储方案与传统方案相比,能达到减少航天员出舱活动携带物品种类和提高能源利用率的目的。并重点对冷电联储系统储氢冷却器相关参数的选取对系统一次能源利用率及系统整体质量的影响进行分析,结果表明LaNi5和LmNi4.9Sn0.1较适合用于本文提出的舱外航天服生命保障冷电联储系统。
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关键词
舱外航天服
冷电联储
燃料电池
热驱制冷
储氢合金
生命保障
原文传递
题名
舱外航天服冷热电一体化系统性能分析
1
作者
周国栋
高峰
李运泽
王胜男
周航
机构
中国航天员科研训练中心
北京航空航天大学
出处
《航天器环境工程》
2013年第2期188-195,共8页
基金
人因工程重点实验室开放基金资助项目(课题号:HF2011-K-05)
文摘
文章提出了一种舱外航天服冷热电一体化(Combined Cooling-Heating-Power,CCHP)系统,该系统的主要组件有质子交换膜燃料电池、热驱制冷装置、金属氢化物储氢装置和辐射器等。在冷热电一体化系统的冷电匹配方法上提出了"以电定冷"方案,按照该方案计算了一组典型工况下系统的工作状态,分析了燃料电池的工作温度、工作电流密度和工作压力对系统质量和消耗性工质损失的影响。结果表明,该舱外航天服冷热电一体化系统在质量大小方面可以接受,在消耗性工质损失方面比水升华器冷源/蓄电池电源方案小得多;且降低燃料电池工作温度和压力、增大燃料电池工作电流密度,均能够减小系统质量、降低系统消耗性工质损失。
关键词
舱外航天服
冷
热
电一体化
燃料电池
热驱制冷
金属氢化物储氢
辐射散
热
Keywords
extravehicular activity space suit
combined cooling
fuel cell
heat driving cooling
metal hydride hydrogenstorage
radiation cooling
分类号
V445.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于冷热电一体化的舱外航天服生命保障系统性能
2
作者
周航
李运泽
王胜男
周国栋
机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
中国航天员科研训练中心人因工程国家级重点实验室
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期541-548,共8页
基金
中国航天员科研训练中心人因工程国防科技重点实验室开放基金(HF2011-K-05)
文摘
基于质子交换膜燃料电池(PEMFC)和热驱制冷,提出一种舱外航天服生命保障系统冷热电一体化方案.在分别建立金属储氢装置、PEMFC、热驱制冷系统和辐射散热器数学模型的基础上,利用冷热电一体化的热力学分析理论和方法进行了典型案例的计算,并重点分析了核心构件热驱制冷装置的参数对舱外航天服生命保障系统性能的影响.与传统的冷热电分产舱外航天服生命保障系统比较,该系统仅消耗84.6g氢气,且不需要向空间排放工质,能源利用率高达85.29%,在工质消耗与能源利用率上有较大的优势.
关键词
航天服
冷
热
电一体化
质子交换膜燃料电池(PEMFC)
热驱制冷
辐射散
热
Keywords
spacesuit
cool-heat-power integration
proton exchange membrane fuel cell (PEMFC)
heat driven cooling
radiation cooling
分类号
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
原文传递
题名
舱外航天服生命保障冷电联储系统性能分析
3
作者
王胜男
李运泽
周航
周国栋
机构
北京航空航天大学航空科学与工程学院
中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第6期1285-1292,共8页
基金
人因工程重点实验室开放基金(HF2011-K-05)~~
文摘
基于质子膜燃料电池(PEMFC)和热驱制冷,提出一种舱外航天服冷电联储方法,根据热力学总能理论,通过能量的梯级利用和不同形式的能量联产来实现舱外航天服生命保障系统冷电联储、能源转化和环境控制一体化。对舱外航天服生命保障冷电联储系统进行了热力学分析,表明本文舱外航天服生命保障系统冷电联储方案与传统方案相比,能达到减少航天员出舱活动携带物品种类和提高能源利用率的目的。并重点对冷电联储系统储氢冷却器相关参数的选取对系统一次能源利用率及系统整体质量的影响进行分析,结果表明LaNi5和LmNi4.9Sn0.1较适合用于本文提出的舱外航天服生命保障冷电联储系统。
关键词
舱外航天服
冷电联储
燃料电池
热驱制冷
储氢合金
生命保障
Keywords
extravehicular spacesuit
cooling-power integration ~ fuel cell
heat-driven cooling
metal hydride
life support
分类号
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
舱外航天服冷热电一体化系统性能分析
周国栋
高峰
李运泽
王胜男
周航
《航天器环境工程》
2013
0
下载PDF
职称材料
2
基于冷热电一体化的舱外航天服生命保障系统性能
周航
李运泽
王胜男
周国栋
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
原文传递
3
舱外航天服生命保障冷电联储系统性能分析
王胜男
李运泽
周航
周国栋
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
0
原文传递
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