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月球基地热管理系统热力学探索性分析研究

工质选择；热力学分析；有机朗肯循环；喷射制冷循环

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摘要: 由于月球存在接近300℃的昼夜温差，运用于月球基地的热管理系统一直以来都是研究的热点。因此，本文结合有机朗肯循环和喷射制冷循环，提出了一种新型的热管理系统。该系统通过利用太阳能和设备产生的废热，可为载人仓提供冷量，实现对基地内热量科学高效的利用，为人员和设备提供适宜的工作环境。为了适应大温差的运行环境，选择并研究了十一种工质。利用MATLAB和REFPROP软件建立了热管理系统的数学模型。同时，以性能较优的工质为基础，研究了蒸发温度、冷凝温度和制冷蒸发温度等关键参数变化对系统性能的影响。结果表明R600a具有较高的COP，系统制冷性能较好。研究表明，R600a的制冷系数COP随蒸发温度或制冷蒸发温度的升高而升高，随冷凝温度的升高而降低。