太阳能飞机设计计算与TRNSYS程序模拟

【摘要】： 本文对太阳能飞机动力系统部件和任务要求对飞机结构尺寸的影响进行了研究，以及用TRNSYS程序包对带水箱的热水系统进行了数值模拟。太阳能飞机的动力系统包括：太阳电池、可再生燃料电池、电动机和螺旋桨等。当任务给定时，动力部件的参数：太阳电池的类型、太阳电池的比质量、太阳电池的效率、燃料电池的效率和比能量发生变化，都将对飞机的结构尺寸产生影响。同时，任务要求如日子数、飞行高度、飞行纬度以及负载的质量和功率也对飞机的结构尺寸产生影响。本文所采用的方法是通过建立太阳能飞机的展弦比、机翼面积和飞机的总质量之间的关系来分析动力部件和任务要求是怎样影响飞机的结构尺寸的。分析结果表明，对动力系统来说燃料电池的比能量对飞机结构尺寸的影响最大。任务要求也明显影响飞机的结构尺寸。通过选择日子数、飞行纬度以及减小飞机的负载质量都可以使飞机的结构尺寸产生明显的减小。太阳能热水系统的长期性能可以通过建立数学模型来模拟。本文采用TRNSYS程序包对这个系统进行了模拟。 【关键词】：太阳能飞机 燃料电池 太阳电池 动力系统 TRNSYS程序
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：V221
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目录5-6
• 主要符号表6-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 研究背景8-12
• 1.2 发展与现状12-15
• 1.3 本文研究内容15-16
• 第二章 太阳能飞机设计计算16-45
• 2.1 引言16-17
• 2.2 太阳能飞机动力系统17-19
• 2.3 可用P_(TOT)／S_W分析计算19-28
• 2.4 结构设计计算28-44
• 2.5 小结44-45
• 第三章 TRNSYS程序调试与模拟45-67
• 3.1 引言45
• 3.2 TRNSYS程序包介绍45-55
• 3.3 带储热水箱太阳能热水系统的性能模拟55-66
• 3.4 小结66-67
• 第四章 结论与展望67-69
• 4.1 结论67-68
• 4.2 展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73

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