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绪论1

第一章传热学基础5

1-1 辐射换热5

1.基本概念和定义5

2.热辐射基本定律10

3.物体间的辐射换热16

4.辐射角系数计算25

1.有内热源的一维稳定导热47

1-2 热传导47

2.半无限大物体的不稳定导热49

3.周期性的受热和冷却51

1-3 对流换热53

1.基本知识53

2.受迫对流换热的经验公式55

3.自然对流换热的经验公式56

第二章空间环境与航天器热平衡58

2-1 宇宙真空和低温59

1.太阳能辐射密度60

2-2 太阳辐射60

2.太阳辐射光谱61

2-3 地球和其它行星环境65

1.地球的一些基本参数65

2.地球大气层66

3.地球-大气层的热辐射和反照69

4.近地空间的粒子辐射73

5.月亮和行星环境77

2-4 航天器及其系统组成78

2-5 航天器在宇宙空间的热平衡83

第三章航天器的被动热控技术90

3-1 热控涂层91

1.物体表面的辐射率和吸收率91

2.热控涂层的分类93

3.其它涂层100

4.热控涂层的使用原则105

3-2 多层隔热材料110

1.多层隔热系统的基本隔热原理110

2.多层隔热系统的组成114

3.影响多层隔热系统隔热性能的因素115

4.多层隔热系统的设计考虑132

3-3 热管140

1.工作原理141

2.最大热流和工作限147

3.热管在航天器上的应用151

4.热管的选择157

3-4 相变材料热控160

1.相变材料热控系统的热分析161

2.相变材料的性质165

3.相变材料在航天器热控中的应用171

3-5 其它被动热控技术172

1.接触热阻和导热填料172

2.电加热器177

3.泡沫隔热材料和无机纤维隔热材料180

第四章航天器的主动热控技术184

4-1 辐射式主动热控方法186

1.热控百叶窗186

2.热控旋转盘192

3.新型辐射式主动热控机构196

4-2 传导式主动热控方法200

1.接触式热开关201

2.可控热管204

4-3 对流主动热控方法212

1.气体循环热控系统213

2.液体循环热控系统216

3.两相流体回路热控系统221

4.毛细抽吸两相流体环路热控系统234

4-4 电热热控方法240

4-5 航天器致冷方法243

1.相变致冷246

2.热电致冷249

3.焦耳-汤姆逊(J-T)致冷器253

4.斯特林致冷机255

5.维勒米尔致冷机257

6.致冷系统的选择261

第五章航天器热计算264

5-1 轨道参数计算266

1.航天器在空间的位置267

2.轨道摄动270

3.太阳对人造地球卫星的照射271

4.地球卫星轨道阴影的持续时间276

5-2 空间热流计算282

1.太阳对航天器的加热(q1)283

2.行星对航天器的红外加热(q3)286

3.行星对航天器的太阳反射加热(q2)292

4.任意形状表面外热流计算296

5-3 航天器温度计算300

1.航天器在空间的热交换方程301

2.薄壁稳态温度场计算302

3.薄壁非稳态温度场计算308

4.航天器内部温度场计算313

5.航天器热网络理论与修正方法321

第六章空间热辐射器330

6-1 热辐射器的一般工作原理330

6-2 热辐射肋片332

1.梯形截面肋片的计算333

2.肋效率的确定335

3.最小重量肋片337

6-3 辐射器与热源的耦合形式及辐射致冷341

1.直接耦合系统342

2.对流耦合系统344

3.热管耦合及其它耦合形式的辐射器355

4.液滴辐射器(LDR)358

5.辐射致冷359

6-4 辐射器排热系统的设计问题365

1.辐射器排热系统的方案选择及热泵排热系统365

2.辐射器参数的选择和确定369

3.航天器上热辐射器应用简介372

第七章航天器的热设计376

7-1 航天器热设计的任务和原则377

1.热设计的任务377

2.热设计的原则379

1.热设计的基本条件381

7-2 热控系统的方案设计381

2.设计工况的选择382

3.热控措施的选择384

7-3 关于热设计中的几个专门问题387

1.关于内热源问题387

2.太阳能电池的热控制389

3.卫星天线热控制392

4.行波管热控制395

5.远地点发动机热控制396

6.再入航天器的防热397

7-4 航天器热设计示例简介414

1.通信广播卫星415

2.地球观察卫星419

3.中国科学实验卫星420

4.深空探测器423

5.空间站425

8-1 空间热环境模拟设备430

1.真空模拟430

第八章航天器热模拟试验430

2.低温热沉模拟431

3.外热流模拟433

8-2 航天器热平衡试验方法443

1.试验卫星模型443

2.试验工况确定444

3.试验过程及其参数确定445

4.非稳态热平衡试验448

8-3 航天器热相似试验方法453

1.热相似准则的推导454

2.航天器热相似方法中的几个技术问题455

8-4 未来大型航天器热模拟试验问题457

附录一 绝对温度四次方值及对应的Ebλ，max，Eb，0～∞，λmax值461

附录二 地球大气高度、温度、压力和密度474

附录三 常用航天金属材料热物理性质表476

附录四 常用航天非金属材料常温下热物理性质表504

附录五 常用航天材料半球总辐射率εth507

附录六 常用航天材料法向太阳吸收率αsn(常温)514

参考文献517

索引524