基于节点的航天器散热器设计优化

基于节点的航天器散热器设计优化(中文5000字,英文PDF)
摘要
航天器散热器可以通过对分为节点的热模型进行热分析来设计，散热器因此被离散地设计在单元节点中;然后在候选散热器区域节点划分上的散热器分布式节点显示这个散热器是通过散热器节点组合设计的。特别是散热器的尺寸、拓扑结构和位置是设计高效散热器的关键因素，某种程度上这些设计因素在典型分辨率水平热模型的节点划分上是值得考虑的。本文提出了两种基于热模型节点划分的散热器设计优化方法; 这些方法以不同的方式找到散热器节点组合的最优解。第一种方法使用综合优化分析，将优化算法与热分析相结合; 二进制设计变量分配给每个节点分区来表示散热器节点组合并充当两套软件之间的接口。优化问题被制定为一个多目标问题，并通过热设计启发式进行改进。第二种方法是逐步增加的方法，每次增加一个具有最高温度敏感度的散热器节点，直到满足温度限制。为了验证所提出的优化方法，开发了小型航天器的热模型，并且适当地定义了各种版本的热模型的测试问题。使用这些方法的测试问题的数值最优解与分析解显示出良好的一致性。 因此，确认了实际散热器设计方法的适用性和可行性。
关键词：航天器热设计; 航天器热分析; 航天器散热器设计; 散热器设计优化; 优化方法