CCD器件用机械泵驱动两相流体回路仿真与试验 被引量：8

1

作者 赵振明 孟庆亮 +1 位作者 张焕冬 赵慧 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期893-901,共9页

电荷耦合元件(CCD)作为航天光学遥感器的核心部件之一,其工作性能受温度影响很大,传统的热控产品难以满足大功率CCD的精密控温需求。通过仿真与试验系统研究了机械泵驱动两相流体回路(MPTL)用于CCD控温时的启动特性、运行状态、内部工... 电荷耦合元件(CCD)作为航天光学遥感器的核心部件之一,其工作性能受温度影响很大,传统的热控产品难以满足大功率CCD的精密控温需求。通过仿真与试验系统研究了机械泵驱动两相流体回路(MPTL)用于CCD控温时的启动特性、运行状态、内部工质的流动及传热特性。结果表明:MPTL可以通过干度的调节来吸收冷凝器外热流和CCD工作模式的影响; MPTL的控温精度可以达到±1℃,蒸发器并联支路、蒸发器负载和冷凝器温度在一定范围内变化等均不会对系统运行稳定性产生影响,其仍可将CCD器件控制在所需温度;通过仿真与试验对比,发现仿真模型的误差在±1℃以内,验证了模型的有效性和准确度。MPTL可以很好地满足航天光学遥感器CCD的控温要求,能够保证CCD始终具有较好的温度稳定性和均匀性,且系统具有良好的运行特性和鲁棒性,其在CCD精密控温方面具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 电荷耦合元件(CCD) 遥感器热控 精密控温 机械泵驱动两相流体回路(MPTL) 两相流动与传热

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针对分布式多热源的两相回路技术研究发展现状

2

作者 毕涵礼 贾志超 +4 位作者 李国广 吴琪 刘畅 张红星 苗建印 《中国空间科学技术(中英文)》 北大核心 2025年第1期99-112,共14页

随着空间技术发展,航天器载荷集成化程度不断提高,热控系统须对分布式、多器件的热量进行收集与排散,确保器件之间的温度一致性。此外,航天器载荷功能性能增强,须推进多载荷与平台的一体化热设计。因此,须建立针对分布式多热源的有效热... 随着空间技术发展,航天器载荷集成化程度不断提高,热控系统须对分布式、多器件的热量进行收集与排散,确保器件之间的温度一致性。此外,航天器载荷功能性能增强,须推进多载荷与平台的一体化热设计。因此,须建立针对分布式多热源的有效热收集、传输与排散方法。首先,对三种单驱动两相回路的研究现状进行了调研,单驱动模式在解决多热源散热问题时存在低干度限制、蒸发器数量限制和流量分配不均等问题,因此难以满足多热源散热需求。随后,调研了针对分布式多热源的两种双驱动两相回路技术的研究现状,总结了其技术优势。受到植物输运散热系统的启发,大树是在树根渗透压和树叶毛细力的共同作用下进行稳定的供液和散热,提出了多蒸发器“渗透压+毛细力”双驱动两相回路系统,分析了其优势:利用渗透压可提升环路热管的循环驱动力,改善系统运行稳定性、实现多个热源间流量自适应调节和消除低干度限制。最后,进行了总结及给出了未来研究建议。 展开更多

关键词 分布式多热源 高热流 两相回路 空间热控 双驱动

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机械泵驱动两相冷却系统启动特性的实验研究 被引量：6

3

作者 刘杰 裴念强 +2 位作者 郭开华 何振辉 李廷勋 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2008年第1期64-70,共7页

机械泵驱动两相冷却系统是一种以机械泵为驱动力的封闭式相变传热设备。该研究首先对该系统启动的加热增压、机械泵启动和热载启动三个阶段进行实验分析,并通过系统各主要参数的变化发现启动过程中将产生液体过热现象,并且有较大的压力... 机械泵驱动两相冷却系统是一种以机械泵为驱动力的封闭式相变传热设备。该研究首先对该系统启动的加热增压、机械泵启动和热载启动三个阶段进行实验分析,并通过系统各主要参数的变化发现启动过程中将产生液体过热现象,并且有较大的压力冲击。然后通过大量实验对与过热度有关的启动温度、流量和启动热负荷进行比较分析,得出启动温度越低,产生的过热度越大的结论。最后对蒸发段在气态条件下启动进行实验研究,结果表明此时过热度要大于液体启动的过热度。 展开更多

关键词 传热 机械泵驱动两相冷却系统 启动特性 冷却系统 航天器

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机械泵驱动两相冷却系统工作点温度控制

4

作者 刘杰 郭开华 李庭勋 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期974-979,共6页

对系统的控温原理和主要方法进行理论阐述,从而确定采用对储液器温度的主动式控温方法实现对蒸发段工作温度的控制思路。提出"回路直接冷却"和"半导体制冷片——系统回路协同工作"这2种储液器温度控制方法,并且对... 对系统的控温原理和主要方法进行理论阐述,从而确定采用对储液器温度的主动式控温方法实现对蒸发段工作温度的控制思路。提出"回路直接冷却"和"半导体制冷片——系统回路协同工作"这2种储液器温度控制方法,并且对其控温精度和降温速度等技术进行实验研究。结果表明,改进前,采用"冷回路"向储液器漏热并结合加热器实现温度控制的设计方案控温精度仅为±0.4℃,且在需要快速降低蒸发段工作温度时较难实现;改进后,采用半导体制冷片同系统管路协同运行的方法不仅可控性大大增加,而且降温速度从原来的0.12℃/min提高到0.36℃/min。在模拟外太空边界温度波动幅度的条件下,改进前、后温度控制方法蒸发段的控制精度分别为±0.4℃和±0.1℃,从而克服了该类系统在工作温度控制中降温速度慢、控温精度低的缺点,并可推广到热管、毛细泵驱动回路等类似的航空航天两相冷却系统中。 展开更多

关键词 机械泵驱动冷却回路 温度控制 两相流 半导体制冷 热管

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泵驱动两相流体回路流量漂移现象的实验研究 被引量：4

5

作者 刘长鑫 张济民 +3 位作者 徐涛 王涛 赵小翔 曹建光 《上海航天》 CSCD 2017年第4期125-132,共8页

针对因机械泵驱动两相流体回路(MPTL)特有的流量漂移现象导致的系统流量降低,使蒸发器出现蒸干的危险等问题,用实验对一定热负荷功率和初始流量下流量漂移现象进行了研究。设计了实验装置,选择初始流量和热负荷功率为实验因素,在不同初... 针对因机械泵驱动两相流体回路(MPTL)特有的流量漂移现象导致的系统流量降低,使蒸发器出现蒸干的危险等问题,用实验对一定热负荷功率和初始流量下流量漂移现象进行了研究。设计了实验装置,选择初始流量和热负荷功率为实验因素,在不同初始流量和热负载功率的水平下,通过测量热负荷开始加载时至系统达到热平衡后的流量变化,并结合流量漂移过程各实验参数变化曲线,研究了泵驱动两相流体回路的流量漂移,进行了流量漂移实验,分析了实验因素对流量漂移的影响、流量漂移量与系统运行参数的关系,以及流量漂移中流型的变化。结果表明:在一定的热负荷功率下,初始流量越小,归一化流量漂移量越大;在一定的初始流量下,热负荷功率越大,归一化流量漂移量越大。实验还给出了流量漂移量与蒸发器出口含气率正相关的曲线,表明流量漂移量与系统阻力呈高度线性关系,并证明了流量漂移过程中系统管路中出现的流型变化。 展开更多

关键词 两相流体回路 机械泵驱动 流动不稳定性 流量漂移 系统流量 系统阻力 蒸发器出口含气率 流型

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高热流散热泵驱两相流体回路设计及飞行验证 被引量：20

6

作者 于新刚 徐侃 +5 位作者 苗建印 王德伟 赵欣 范含林 菅鲁京 张红星 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期192-197,共6页

针对激光、雷达等载荷空间应用中存在的超过100 W/cm^2高热流密度散热问题,采用泵驱两相流体回路结合金刚石微槽道的方法实现了271 W/cm^2热流密度的散热。对系统设计及关键部件设计进行了研究,整个系统经过地面和在轨飞行验证,运行平... 针对激光、雷达等载荷空间应用中存在的超过100 W/cm^2高热流密度散热问题,采用泵驱两相流体回路结合金刚石微槽道的方法实现了271 W/cm^2热流密度的散热。对系统设计及关键部件设计进行了研究,整个系统经过地面和在轨飞行验证,运行平稳。利用储液器控温的方式,实现了系统温度的准确控制。测试结果表明,地面和在轨飞行期间的换热及流阻相当,验证了重力无关设计的正确性。 展开更多

关键词 微槽道 两相流体回路 流动沸腾

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月球着陆器两相流体回路性能衰退分析与验证 被引量：2

7

作者 王录 苗建印 +2 位作者 张红星 张有为 陈建新 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1095-1102,共8页

针对嫦娥三号着陆器两相流体回路12个月球昼夜的寿命需求,开展了氨分解导致两相流体回路传热温差增量的分析和试验验证,结果表明寿命末期不凝气体引起传热温差增量不超过2. 2℃,同位素核热源(RHU)向探测器的供热量减小0. 6 W,设备温度... 针对嫦娥三号着陆器两相流体回路12个月球昼夜的寿命需求,开展了氨分解导致两相流体回路传热温差增量的分析和试验验证,结果表明寿命末期不凝气体引起传热温差增量不超过2. 2℃,同位素核热源(RHU)向探测器的供热量减小0. 6 W,设备温度整体降低0. 6℃,对热控系统影响可忽略。根据在轨遥测,寿命周期内,两相流体回路工作在45℃~50℃时不凝气体引起的传热温差增量不超过1. 5℃,与地面验证结果吻合较好;经历52个月球昼夜周期内,传热温差在3. 5℃~4. 7℃内波动,在轨工作良好。 展开更多

关键词 月球着陆器 重力驱动两相流体回路 性能衰退 不凝气体

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航天遥感器用泵驱两相流体回路热真空试验研究 被引量：2

8

作者 孟庆亮 赵振明 +1 位作者 陈祥贵 朱许 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期559-568,共10页

针对航天遥感器核心组件的高精度与高稳定度的控温需求,设计并搭建了一套泵驱两相流体回路(MPTL)试验装置,该装置使用了一套具有被动冷却能力的两相控温型储液器。为验证MPTL系统在高真空、极低温与变化外热流条件下的工作能力,在真空... 针对航天遥感器核心组件的高精度与高稳定度的控温需求,设计并搭建了一套泵驱两相流体回路(MPTL)试验装置,该装置使用了一套具有被动冷却能力的两相控温型储液器。为验证MPTL系统在高真空、极低温与变化外热流条件下的工作能力,在真空罐内对MPTL系统在不同工况点下的散热与控温能力进行了测试,并通过温度和压力等数据研究了主回路的运行特性、储液器内热力学变化特性及两者之间的传热传质过程。结果表明:MPTL系统的控温点可通过储液器进行快速调整,蒸发器温度的变化受外热流与热源开关影响较小;进入毛细管中的过冷液与储液器中的液相形成的温差保证了储液器冷量的供应;主回路发生相态转变时,储液器与主回路工质交换特性引起了系统压力降脉动。 展开更多

关键词 泵驱两相流体回路 两相控温型储液器 热控产品 热真空试验 航天遥感器

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泵驱动制冷剂两相回路中旋涡泵内部工作特性分析

9

作者 刘鹏 杭晨哲 +4 位作者 李准 周峰 李翠翠 马国远 李富平 《制冷与空调（四川）》 2021年第3期321-327,共7页

工质泵是泵驱动两相回路的关键驱动部件,在整个系统中起着决定性的作用。为研究工质泵的内部工作特性,建立旋涡泵三维模型并提取流体域,对基于制冷剂R22的旋涡泵的工作过程进行模拟。研究结果表明:进口压力从0.95MPa增至1.25MPa,到达稳... 工质泵是泵驱动两相回路的关键驱动部件,在整个系统中起着决定性的作用。为研究工质泵的内部工作特性,建立旋涡泵三维模型并提取流体域,对基于制冷剂R22的旋涡泵的工作过程进行模拟。研究结果表明:进口压力从0.95MPa增至1.25MPa,到达稳态的迭代次数缩减一半以上,最大总体积分数从0.6降至0.007;旋涡泵稳态运行时,叶轮受到的离心力作用使叶轮外边缘处总压力分布大于叶轮内边缘处约0.1MPa。叶轮汽蚀破坏区域位于泵进出口叶轮内边缘,此处是泵内叶轮待改进设计的区域。 展开更多

关键词 旋涡泵 工作特性 泵驱动两相回路 制冷剂 空化

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基于两相流体的超大面源黑体控温技术 被引量：2

10

作者 杨昌鹏 徐侃 +5 位作者 薛亮 黄金印 于新刚 刘银年 宋云飞 何明键 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期90-98,共9页

面源黑体作为红外源标在红外测温、红外成像、红外相机标定等领域广泛应用,红外源标红外辐射性能主要取决于面源黑体温度场的控制。为了适应星载和机载红外探测器大孔径、大视场角的发展需求,文中对超大尺寸面源黑体温度控制技术进行了... 面源黑体作为红外源标在红外测温、红外成像、红外相机标定等领域广泛应用,红外源标红外辐射性能主要取决于面源黑体温度场的控制。为了适应星载和机载红外探测器大孔径、大视场角的发展需求,文中对超大尺寸面源黑体温度控制技术进行了研究。外场条件下,面源黑体会随着尺寸的增大而增加温度控制的难度,控温系统采用两相流体回路技术实现了外场3m×3m面源黑体不同目标温度下高温度均匀性、稳定性温度控制,试验结果表明,黑体表面温度均匀性控制优于±0.60℃,稳定性控制优于0.14℃/15min。 展开更多

关键词 面源黑体 超大尺寸 两相流体回路 温度均匀性控制

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微重力下两相控温型储液器内气液界面仿真分析 被引量：3

11

作者 周振华 孟庆亮 赵振明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1152-1160,共9页

两相控温型储液器对机械泵驱动两相流体回路的稳定运行起到关键作用,而储液器内部气液分布状态是其控温性能的决定性因素之一。在轨微重力条件下,储液器内两相流动特性与地面状态差别巨大,这将给储液器的设计带来较大难度。针对两相控... 两相控温型储液器对机械泵驱动两相流体回路的稳定运行起到关键作用,而储液器内部气液分布状态是其控温性能的决定性因素之一。在轨微重力条件下,储液器内两相流动特性与地面状态差别巨大,这将给储液器的设计带来较大难度。针对两相控温型储液器在轨微重力下的两相工质分布特性,通过计算流体力学(CFD)方法对其内两相流动行为进行数值模拟。通过使用连续表面张力模型计算表面张力,使用多相流计算的流体体积分数方法对两相控温型储液器内气液界面形态的发展进行了追踪预测,并与理论解进行对比,结果吻合一致。通过对两相控温型储液器在不同Bond数、接触角、工质充灌量等参数下的仿真分析,得到了不同条件下储液器内气液运动及分布情况,结果表明:两相控温型储液器内气液界面状态与储液器尺寸、壁面浸润性、工质充灌量相关。研究结果可以为微重力下两相控温型储液器内气液界面的控制提供理论依据,并能指导储液器研制及在轨应用。 展开更多

关键词 两相控温型储液器 机械泵驱动两相流体回路 气液界面 微重力 数值模拟

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两相控温型储液器进出流量的瞬态数值模拟 被引量：3

12

作者 孟庆亮 张焕冬 +2 位作者 赵振明 赵石磊 杨涛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2160-2169,共10页

两相控温型储液器是泵驱两相流体回路(MPTL)系统中的一个重要部件,承担着工质存储、供给、气液分离及精密控温的作用。采用Navier-Stokes方程建立了MPTL系统瞬态模拟的仿真模型,可用于研究热源功率变化时储液器与主回路的动态传热和传... 两相控温型储液器是泵驱两相流体回路(MPTL)系统中的一个重要部件,承担着工质存储、供给、气液分离及精密控温的作用。采用Navier-Stokes方程建立了MPTL系统瞬态模拟的仿真模型,可用于研究热源功率变化时储液器与主回路的动态传热和传质特性。通过仿真与试验对比发现,数值模型的流量误差在±10%以内,验证了模型的有效性和准确度。数值模拟结果表明:热源开关机时,储液器与主回路发生工质交换,气液两相的温度和压力受到影响,系统的流阻也受到影响;随着热源功率的增加,工质交换速率和交换总量随之增加,储液器内气液两相的温度和压力变化趋势随之增大。该模型可用于研究不同工作条件下的流量、温度和干度的变化特性,指导MPTL设计,并在系统搭建前预测系统特性。 展开更多

关键词 泵驱两相流体回路(MPTL) 两相控温型储液器 精密控温 传热传质 数值模拟

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两相冷却系统过热现象与启动温度关系分析 被引量：2

13

作者 刘杰 李廷勋 +3 位作者 裴念强 郭开华 何振辉 顾建明 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期23-28,共6页

在以二氧化碳为工质的新型空间两相流冷却系统-机械泵驱动两相流冷却系统的实验过程中发现,在热量加载的同时在蒸发器出口将有过热现象产生。进一步的实验研究得出结论当启动过程蒸发温度越低,蒸发器出口的过热度也就越大,同时从过热状... 在以二氧化碳为工质的新型空间两相流冷却系统-机械泵驱动两相流冷却系统的实验过程中发现,在热量加载的同时在蒸发器出口将有过热现象产生。进一步的实验研究得出结论当启动过程蒸发温度越低,蒸发器出口的过热度也就越大,同时从过热状态变为两相状态所产生的压力脉冲也越大。通过经典核化理论的角度分析指出该现象的产生主要和工质的物性有关,又统计物理学和动力学成核理论方面分析指出随着蒸发温度的升高,核态沸腾产生气泡的直径变小,所以需要更少的热量就能推动从过热的亚稳态到更加稳定的两相状态的转变。 展开更多

关键词 动力机械工程 过热 机械泵驱动两相冷却系统 启动 环路热管

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空间大功率热源两相温控系统设计与仿真 被引量：2

14

作者 刘庆志 杨昌鹏 +1 位作者 徐侃 赵欣 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2023年第4期104-110,共7页

为解决未来空间应用中大功率热源带来的温控问题,提出了集微槽道蒸发器、相变装置和热辐射器在内的泵驱两相流体回路热排散系统方案,在此基础上开展了系统仿真工作,对流体回路运行特性和温控能力进行了研究。仿真结果反映了大功率热源... 为解决未来空间应用中大功率热源带来的温控问题,提出了集微槽道蒸发器、相变装置和热辐射器在内的泵驱两相流体回路热排散系统方案,在此基础上开展了系统仿真工作,对流体回路运行特性和温控能力进行了研究。仿真结果反映了大功率热源短时工作条件下两相流体回路温度、饱和压力和干度的变化特征,两相流体回路工作特性符合设计预期,60 kW分布式大功率热源峰值温度能够控制在70℃以下。对泵驱动能力过剩所带来的不利影响进行了仿真分析,得出了泵驱动能力过剩导致两相回路系统温差增大的结论。分析了蒸发器和相变装置换热性能对温控系统的影响。蒸发器换热性能降低后,热源温度将超出要求范围;相变装置换热性能降低后,泵可能受到气蚀影响。 展开更多

关键词 大功率热源 两相流体回路 系统仿真 驱动能力过剩 换热性能

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高热流密度航空电子泵驱两相流冷却系统实验研究 被引量：6

15

作者 王佳选 宋霞 +2 位作者 高天元 施骏业 陈江平 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期50-58,共9页

航空应用领域正面临着高功率、高热流密度的电子设备冷却难题,传统的单相液冷散热方式已无法应对大于100 W/cm^(2)热流密度的散热需求。本文搭建了泵驱动两相冷却系统地面实验台并设计了系统控制策略,测试系统在多种散热工况下的散热能... 航空应用领域正面临着高功率、高热流密度的电子设备冷却难题,传统的单相液冷散热方式已无法应对大于100 W/cm^(2)热流密度的散热需求。本文搭建了泵驱动两相冷却系统地面实验台并设计了系统控制策略,测试系统在多种散热工况下的散热能力和阻力特性并归纳数学模型。结果表明:机械泵驱动两相散热系统散热性能良好,设计的紫铜材质冷板可有效应对热流密度为120 W/cm^(2)的6 kW集中热源。泵驱两相系统可有效冷却10 kW的热源,在相同的运行状态下所需工质质量比单相散热系统所需工质质量减少70%。发热元件表面温度可以稳定在63~70℃之间,满足芯片表面温度要求,且蒸发器整体的温度均匀性良好,各支路间温差在5℃以内。系统相变段阻力在400 kPa以下,阻力特性可由Kim和Mudawar模型描述。 展开更多

关键词 机械泵驱动 两相冷却回路 冷却性能 R134A

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多回路耦合CPL系统的几种失效情况分析 被引量：1

16

作者 刘庆志 苗建印 +1 位作者 张加迅 侯增祺 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期19-24,共6页

毛细抽吸两相流体回路(CPL,CapillaryPumpedLoop)在运行过程中可能会发生蒸发器失效的现象,严重影响了其可靠性。文章对CPL在变工况过程中可能引起蒸发器失效的一些因素进行了分析,并通过实验研究了一个多回路耦合CPL系统在某些热边界... 毛细抽吸两相流体回路(CPL,CapillaryPumpedLoop)在运行过程中可能会发生蒸发器失效的现象,严重影响了其可靠性。文章对CPL在变工况过程中可能引起蒸发器失效的一些因素进行了分析,并通过实验研究了一个多回路耦合CPL系统在某些热边界条件发生骤变时,系统的瞬态响应以及部分蒸发器失效的过程。 展开更多

关键词 毛细抽吸两相流体回路 蒸发器 失效分析 热控制 航天器 L系统 CPL 多回路 失效 耦合

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平流层飞艇载荷舱电子设备散热仿真分析

17

作者 鲁思远 于峰 +1 位作者 孟庆亮 王阳 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第2期41-52,共12页

飞艇载荷舱电子设备的温度极大地影响了其工作可靠性,随着飞艇载荷舱应用途径的拓展,载荷总功率不断增长,设备设计功耗及热流密度显著提升,但平流层气体密度仅为地面的1/18,对流散热能力差,散热问题逐渐成为制约技术发展的关键问题。文... 飞艇载荷舱电子设备的温度极大地影响了其工作可靠性,随着飞艇载荷舱应用途径的拓展,载荷总功率不断增长,设备设计功耗及热流密度显著提升,但平流层气体密度仅为地面的1/18,对流散热能力差,散热问题逐渐成为制约技术发展的关键问题。文章为了解决高载荷功率下的散热痛点,引入了两相流体回路散热方法,探究其与风扇强迫散热的散热能力,在分析载荷舱电子设备传热特性的基础上,基于计算流体力学,设计了风扇强迫对流散热系统,同时提出一种采用1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)流体回路对平流层载荷舱电子设备散热的方法,并使用表观热容法对其进行仿真,计算了两种散热方式下飞艇载荷舱的温度场和流场,得到了两种方式的散热能力。仿真结果表明,风扇的散热极限工率约为591 W,两相流体回路方式散热可以解决700 W的散热需求,使用风扇散热可以满足基本散热需求;使用两相流体回路方式散热可以对平流层飞艇载荷舱电子设备进行有效热控,为平流层大功率电子设备散热的设计和计算提供思路。 展开更多

关键词 遥感载荷 平流层飞艇 强迫风冷 两相流体回路 散热设计 数值模拟

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大功率空间激光载荷短时散热系统实验研究 被引量：4

18

作者 陈祥贵 赵振明 +1 位作者 孟庆亮 王钰 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2023年第3期69-78,共10页

大功率激光载荷在空间应用时具有瞬时热流密度高、工作时间短、间歇性工作的特点。为确保其高性能的工作,需要高效地解决激光载荷的热量获取、传递及排散问题。但受限于航天器有限的散热面面积,其散热能力往往难以满足大功率激光器的瞬... 大功率激光载荷在空间应用时具有瞬时热流密度高、工作时间短、间歇性工作的特点。为确保其高性能的工作,需要高效地解决激光载荷的热量获取、传递及排散问题。但受限于航天器有限的散热面面积,其散热能力往往难以满足大功率激光器的瞬时散热需求,而相变储热作为一种利用相变潜热的高效储热方式,可以解决航天器热控系统在供给侧和需求侧时空不匹配的问题。机械泵驱两相流体回路(Mechanically Pumped Two-phase Loop,MPTL)具有高效的传热效率和很强的传热能力,是解决大功率热量获取和传递的先进技术。文章针对大功率空间激光载荷的散热需求,将相变储热和两相传热技术相结合,提出基于固液相变储热和气液相变传热的短时大功率散热方案,完成了散热系统研制及性能测试。实验结果表明,散热系统能够很好的满足大功率激光载荷的散热需求,实现了12kW大功率载荷短时间稳定运行,具有很好的工程应用前景。 展开更多

关键词 大功率激光载荷 机械泵驱动两相流体回路 相变储能装置 航天器热控

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嫦娥三号“玉兔”巡视器热控制 被引量：13

19

作者 向艳超 陈建新 张冰强 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1203-1209,共7页

根据嫦娥三号'玉兔'巡视器总体构形特点和任务过程中的环境条件,提出了巡视器月昼散热和月夜保温热控设计思路,具体描述了巡视器月昼朝天散热和月夜利用两相流体回路、同位素热源进行设备保温的热控设计方法。经过热平衡试验验... 根据嫦娥三号'玉兔'巡视器总体构形特点和任务过程中的环境条件,提出了巡视器月昼散热和月夜保温热控设计思路,具体描述了巡视器月昼朝天散热和月夜利用两相流体回路、同位素热源进行设备保温的热控设计方法。经过热平衡试验验证和在轨飞行验证,热控分系统的各项功能和性能均满足总体要求,设备温度均控制在所要求的温度范围内,表明热控设计是合理和可行的。 展开更多

关键词 “玉兔”巡视器 热控系统 同位素热源 两相流体回路

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嫦娥四号着陆器月夜热电联供系统设计与验证 被引量：7

20

作者 宋馨 陈向东 +5 位作者 雷英俊 王录 柏江 李海飞 张丽丽 王珊 《航天器工程》 CSCD 北大核心 2019年第4期65-69,共5页

为了实现嫦娥四号着陆器在月球表面长期生存并完成月夜阶段温度采集任务,研制了一套高效的月夜热电联供系统.该系统主要由同位素温差电池(RTG)和两相流体回路组成.RTG发电废热在其端面集中排散,两相流体回路通过平板式蒸发器与RTG安装连... 为了实现嫦娥四号着陆器在月球表面长期生存并完成月夜阶段温度采集任务,研制了一套高效的月夜热电联供系统.该系统主要由同位素温差电池(RTG)和两相流体回路组成.RTG发电废热在其端面集中排散,两相流体回路通过平板式蒸发器与RTG安装连接,收集热量传输到舱内.通过地面试验对系统功能进行了初步验证,试验中两相流体回路启动、断开正常,运行稳定.在轨飞行结果表明,该系统工作正常,实现了93%以上同位素核热源的热量用于温差发电器产生电能,并且收集了67%的发电废热用于舱内平台设备控温. 展开更多

关键词 嫦娥四号着陆器 热电联供系统 同位素温差电池 两相流体回路

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