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基于环路热管的某空间望远镜辐射制冷系统试验验证
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作者 杨家良 黄勇 郭亮 《红外技术》 北大核心 2025年第8期972-976,共5页
空间望远镜为实现全方位观测,通常需要变换多个姿态,然而多姿态代表着多变的外热流,这对于舱内仪器的散热是极为不利的。环路热管作为一种具有远距离、大功率传热功能的部件,被广泛利用在航天领域。针对搭载了数台分布式安装的仪器设备... 空间望远镜为实现全方位观测,通常需要变换多个姿态,然而多姿态代表着多变的外热流,这对于舱内仪器的散热是极为不利的。环路热管作为一种具有远距离、大功率传热功能的部件,被广泛利用在航天领域。针对搭载了数台分布式安装的仪器设备且同时工作功耗高达1300 W的某空间望远镜,采用多根长达20 m、单根传热量最大400 W的环路热管进行散热。试验结果证明,环路热管能够实现400 W的传热,且温差为13℃,有效解决航天器内分布式热源的统一热管理。 展开更多
关键词 环路热管 分布式热源 航天器热管理 长距离传热 辐射制冷系统
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航天用传热强化工质导热系数和粘度的实验研究 被引量:21
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作者 李强 宣益民 +1 位作者 姜军 徐济万 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期73-76,共4页
通过在航天器热控系统用的某型液体传热工质中添加铜纳米粒子 ,研制一种新型航天用传热冷却工质 -纳米流体 ;分别运用瞬态热线法和 NXE- 1型粘度计测定了不同纳米粒子体积份额配比的纳米流体的导热系数和粘度 ,分析了纳米粒子体积份额... 通过在航天器热控系统用的某型液体传热工质中添加铜纳米粒子 ,研制一种新型航天用传热冷却工质 -纳米流体 ;分别运用瞬态热线法和 NXE- 1型粘度计测定了不同纳米粒子体积份额配比的纳米流体的导热系数和粘度 ,分析了纳米粒子体积份额、温度等因素对纳米流体导热系数和粘度的影响 ,实验结果表明 ,在液体中添加纳米粒子 ,显著增加了液体的导热系数和传热性能。 展开更多
关键词 实验研究 导热系数 粘度 传热工质 热控制 航天器
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可重复使用热防护系统防热结构及材料的研究现状 被引量:37
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作者 关春龙 李壵 赫晓东 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期7-11,42,共6页
在对国外有关各类航天器的防热结构和材料进行广泛调研的基础上 ,对陶瓷瓦、柔性毡、盖板等防热结构及材料进行了介绍 ,并总结了防热结构和防热材料的发展现状及趋势。
关键词 可重复使用航天器 防热结构 陶瓷瓦 柔性毡 盖板 热防护系统 防热材料
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航天领域蒸汽压缩热泵技术研究进展 被引量:11
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作者 王晶 袁卫星 +1 位作者 袁修干 余后满 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期529-534,共6页
蒸汽压缩热泵是未来大型航天器热控系统和制冷设备的新方案。介绍了国际上的研究情况,阐明了此技术的优越性和可行性。分析了航天用蒸汽压缩热泵的关键技术,包括微重力相变换热器及其研究方法、无润滑高转速压缩机等。在此基础上给出了... 蒸汽压缩热泵是未来大型航天器热控系统和制冷设备的新方案。介绍了国际上的研究情况,阐明了此技术的优越性和可行性。分析了航天用蒸汽压缩热泵的关键技术,包括微重力相变换热器及其研究方法、无润滑高转速压缩机等。在此基础上给出了中国开展航天领域蒸汽压缩热泵的研究方案。 展开更多
关键词 蒸汽压缩热泵 航天器 微重力 相变换热器 重力无关
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航天器热控系统中的热泵-蓄冷组合方案 被引量:13
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作者 李明海 任建勋 +1 位作者 梁新刚 过增元 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期1-5,共5页
提出了旨在降低热控系统质量的热泵 -蓄冷组合热控方案。通过对负荷进行预测 ,对热泵蓄冷系统的集成模式、系统的运行策略 ,以及蓄冷设备的容量等问题进行了分析。结果表明 :通过合理优化系统的运行参数 ,热泵蓄冷组合方案能实现热控系... 提出了旨在降低热控系统质量的热泵 -蓄冷组合热控方案。通过对负荷进行预测 ,对热泵蓄冷系统的集成模式、系统的运行策略 ,以及蓄冷设备的容量等问题进行了分析。结果表明 :通过合理优化系统的运行参数 ,热泵蓄冷组合方案能实现热控系统的轻量化设计要求 。 展开更多
关键词 热泵 航天器 蓄冷 热控系统 组合控制
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充气式再入飞行器柔性热防护系统的发展状况 被引量:25
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作者 夏刚 程文科 秦子增 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期1-6,共6页
讨论了充气式再入飞行器对柔性热防护系统的具体要求 ,归纳了柔性热防护系统设计的一般准则。概述了柔性热防护系统在充气式再入飞行器中的应用现状 ,并指出在多层隔热毡 (MLI)外表敷设耐高温涂层是柔性热防护系统的理想方案。介绍了柔... 讨论了充气式再入飞行器对柔性热防护系统的具体要求 ,归纳了柔性热防护系统设计的一般准则。概述了柔性热防护系统在充气式再入飞行器中的应用现状 ,并指出在多层隔热毡 (MLI)外表敷设耐高温涂层是柔性热防护系统的理想方案。介绍了柔性热防护系统的材料技术 ,指出轻质、柔性和耐高温是柔性热防护材料的主要特征 ,并建议在充气式再入飞行器的总体设计过程中采用Nextel312作为主要候选材料来完成相应的热防护设计。 展开更多
关键词 充气式再入飞行器 柔性热防护系统 防热罩 隔热材料 航天结构 耐高温纤维
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航天器运输用包装箱被动保温性能分析 被引量:9
7
作者 苏新明 付仕明 裴一飞 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1334-1340,共7页
对某航天器及其包装箱整体建模,采用FLUENT软件对模型进行流动与传热耦合计算。采用瞬态求解分别计算了三种工况下包装箱的被动保温性能。通过求解发现,对于两种极端工况,包装箱被动保温4小时后能够保证箱内温度维持在0℃~40℃的要求... 对某航天器及其包装箱整体建模,采用FLUENT软件对模型进行流动与传热耦合计算。采用瞬态求解分别计算了三种工况下包装箱的被动保温性能。通过求解发现,对于两种极端工况,包装箱被动保温4小时后能够保证箱内温度维持在0℃~40℃的要求范围内,说明包装箱的保温性能满足要求,能够在运输过程中对航天器进行有效地保护;对于第三种工况的求解,发现该包装箱在极冷和极热环境下,被动保温所能维持的时间均不会超过12个小时。 展开更多
关键词 航天器 热分析 运输 被动保温 FLUENT
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“阿波罗”登月飞行器热控系统方案概述 被引量:9
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作者 陈江平 黄家荣 +1 位作者 范宇峰 丰茂龙 《载人航天》 CSCD 2012年第1期40-47,共8页
"阿波罗"登月飞行器是目前唯一完成脱离地球轨道飞行的载人深空探测飞行器。其热控系统设计方案和实施措施可为我国将来研制载人深空探测航天器热控系统所借鉴。调研了"阿波罗"登月飞行器的热控系统方案,对比近地... "阿波罗"登月飞行器是目前唯一完成脱离地球轨道飞行的载人深空探测飞行器。其热控系统设计方案和实施措施可为我国将来研制载人深空探测航天器热控系统所借鉴。调研了"阿波罗"登月飞行器的热控系统方案,对比近地轨道载人飞船热控系统设计方案,得到"阿波罗"为了适应任务的需要,在"水星"、"双子星"热控方案的基础上发展出在指令舱与服务舱使用的独特的以停滞式辐射器为热排散系统的流体回路系统;指令舱新型热控涂层系统;以升华器、蒸发器等为热排散装置的消耗型相变热排散系统;然后对比分析了登月舱初期热控系统设计方案及最终的热控系统设计方案。在分析"阿波罗"登月飞行器热控关键技术及其实施措施的基础上,进一步了解到"阿波罗"登月飞行器热控系统设计的特点。 展开更多
关键词 阿波罗 热控方案 方案比较 流体回路 升华器
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液氮温区平板蒸发器环路热管实验研究 被引量:5
9
作者 张畅 谢荣建 +3 位作者 张添 鲁得浦 吴亦农 洪芳军 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1211-1217,共7页
深低温环路热管是一种高效的深低温两相传热器件,未来可广泛应用于红外探测等空间项目的低温热控系统。为有效减小热管与热负荷间的接触热阻及热管的背向漏热,采用氧化锆作为毛细芯材料,研发了氮工质平板蒸发器环路热管,重点研究了热管... 深低温环路热管是一种高效的深低温两相传热器件,未来可广泛应用于红外探测等空间项目的低温热控系统。为有效减小热管与热负荷间的接触热阻及热管的背向漏热,采用氧化锆作为毛细芯材料,研发了氮工质平板蒸发器环路热管,重点研究了热管的自启动特性、传热性能以及在间歇性热负荷下的运行情况。结果表明:在无辅助情况下,液氮温区平板蒸发器环路热管自启动性能良好,可依靠工质扩散从室温迅速降温至液氮温区。环路热管能够在70~100 K温区稳定运行,热阻随运行温度和热负荷的上升而减小,最大传热功率为15 W,最小热阻为0. 8 K/W。在蒸发器间歇性加热的情况下,环路热管可以保持温度稳定,热响应迅速,无需二次降温。液氮温区平板蒸发器环路热管有效满足了空间低温光学系统的热控制系统的热传输需求。 展开更多
关键词 环路热管 液氮温区 平板蒸发器 传热性能 间歇运行
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水升华器空间应用研究 被引量:12
10
作者 王玉莹 钟奇 +1 位作者 宁献文 李劲东 《航天器工程》 2013年第3期105-112,共8页
对国内外水升华器的研究和应用情况进行了分析,总结了水升华器的工作模式、失效特点及水升华器性能影响因素,探讨了美国水升华器在结构、功能、可靠性方面的发展趋势,提出了我国未来空间应用对升华器的研究需求及在水升华器热分析建模... 对国内外水升华器的研究和应用情况进行了分析,总结了水升华器的工作模式、失效特点及水升华器性能影响因素,探讨了美国水升华器在结构、功能、可靠性方面的发展趋势,提出了我国未来空间应用对升华器的研究需求及在水升华器热分析建模、应用策略、"击穿"抑制方面值得关注的问题。 展开更多
关键词 水升华器 热控系统 发展趋势 空间应用
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月球无人采样返回探测器一体化热管理方案 被引量:17
11
作者 宁献文 蒋凡 +5 位作者 张栋 王玉莹 陈阳 薛淑艳 周晓伶 徐侃 《航天器环境工程》 2017年第6期598-603,共6页
针对我国首个月球无人采样返回探测器"嫦娥五号"所面临的散热难题,在调研国外月球采样返回探测器热控方案的基础上,通过论证提出一种"泵驱小型单相流体回路热总线+水升华器"的一体化热管理方案。该方案能够实现&qu... 针对我国首个月球无人采样返回探测器"嫦娥五号"所面临的散热难题,在调研国外月球采样返回探测器热控方案的基础上,通过论证提出一种"泵驱小型单相流体回路热总线+水升华器"的一体化热管理方案。该方案能够实现"嫦娥五号"着陆器、上升器热量与热沉的综合管理与利用;同时在国内首次将高适应能力主动热控体系结构应用到深空探测航天器中,推动了我国深空探测航天器热控技术的跨越式发展。 展开更多
关键词 嫦娥五号 热控 热管理 流体回路 水升华器
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空间站耦合式热管理系统性能分析 被引量:7
12
作者 靳健 何振辉 +3 位作者 吕树申 莫冬传 黄臻成 侯永青 《载人航天》 CSCD 2012年第1期60-67,共8页
提出了一种空间站耦合式热管理系统方案,各个舱段的热管理系统通过流体内回路耦合形成一个整体,可以实现舱间大额度热负荷转移。建立了数学模型,对舱间热负荷转移状态下,流体回路温度水平随时间的变化趋势进行了研究。结果表明,在这个... 提出了一种空间站耦合式热管理系统方案,各个舱段的热管理系统通过流体内回路耦合形成一个整体,可以实现舱间大额度热负荷转移。建立了数学模型,对舱间热负荷转移状态下,流体回路温度水平随时间的变化趋势进行了研究。结果表明,在这个动态的过程中,流体回路的温度水平稳定,热负荷的转移不需要专门的控制方法,证明耦合式热管理是一种原理可行、性能优良的设计方案。 展开更多
关键词 耦合式热管理系统 流体回路 舱间热负荷转移
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载人飞船主动流体循环回路离心泵可靠性试验研究 被引量:5
13
作者 姜军 张宁莉 徐济万 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期33-37,共5页
文章通过对泵组件可靠性指标的分析 ,根据泵空间飞行的实际情况 ,进行了可靠性试验方法分析 ,描述了可靠性试验系统与试验结果 ,得出了飞船离心泵组件满足可靠性指标达到 0 999的结论。
关键词 载人飞船 主动流体循环回路 离心泵 可靠性试验 热控制技术
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重复使用金属热防护系统研究进展 被引量:4
14
作者 姚草根 吕宏军 +2 位作者 贾新朝 李海刚 贾中华 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期1-4,共4页
综述了金属热防护系统的国外研究最新进展,重点介绍了国内相关研究和试验的最新情况。指出金属热防护系统仍是下一代重复使用运载器大面积表面热防护系统的优选方案之一。
关键词 金属热防护系统 重复使用运载器 防热结构
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蒸汽压缩热泵压缩机倒置性能试验 被引量:3
15
作者 马瑞 吴玉庭 +3 位作者 杜春旭 陈夏 张德楼 马重芳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1254-1260,共7页
为探究压缩机的倒置性能,搭建性能实验台,研究制冷剂充注量对制冷性能的影响。结果表明:当制冷量及其他条件一定时,随着充注量的增加,压缩机排气温度和功率大于正立的值,制冷COP(coefficient of performance)小于正立的值。最佳制冷剂... 为探究压缩机的倒置性能,搭建性能实验台,研究制冷剂充注量对制冷性能的影响。结果表明:当制冷量及其他条件一定时,随着充注量的增加,压缩机排气温度和功率大于正立的值,制冷COP(coefficient of performance)小于正立的值。最佳制冷剂充注量150 g下的最大制冷COP值为3.2。压缩机倒置后系统性能良好,该系统是"重力无关"系统。压缩机倒置性能实验可为热泵空间应用提供实验参考价值。 展开更多
关键词 蒸汽压缩热泵 倒置压缩机 制冷剂充注量 COP
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高超声速飞行器热防护系统尺寸优化设计 被引量:11
16
作者 徐超 张铎 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期65-69,共5页
以热防护系统厚度方向几何尺寸为设计变量,热防护结构质量为优化目标函数,以航天器主结构温度极值为约束条件建立了优化模型。采用外部调用NASTRAN进行非线性瞬态有限元热分析,应用复合形法作为优化工具进行全局寻优。针对该问题结构几... 以热防护系统厚度方向几何尺寸为设计变量,热防护结构质量为优化目标函数,以航天器主结构温度极值为约束条件建立了优化模型。采用外部调用NASTRAN进行非线性瞬态有限元热分析,应用复合形法作为优化工具进行全局寻优。针对该问题结构几何形状是变量的特点,采用文件接口的方法实现了设计变量与有限元模型的关联以及有限元分析结果与优化工具的数据交换。 展开更多
关键词 防热结构 尺寸 最优设计 航天器
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空间两相环路热控系统的动力学特性 被引量:5
17
作者 莫冬传 吕树申 何振辉 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期739-749,共11页
针对两种典型的两相环路热控系统——毛细力驱动的平板型环路热管和机械泵驱动的两相环路热控系统(硅微条探测器控温系统,TTCS)展开讨论,分析其工作原理,介绍地面测试实验系统,使用SINDA/FLUINT和Maltab/Simulink软件分别建立其动态模型... 针对两种典型的两相环路热控系统——毛细力驱动的平板型环路热管和机械泵驱动的两相环路热控系统(硅微条探测器控温系统,TTCS)展开讨论,分析其工作原理,介绍地面测试实验系统,使用SINDA/FLUINT和Maltab/Simulink软件分别建立其动态模型.研究结果表明,平板型环路热管和TTCS均存在启动问题;平板型环路热管运行时可能有较严重的稳定性问题,而TTCS的稳定性相对较高;重力对平板型环路热管的性能有较大影响,TTCS受重力的影响不大;双通道平板型环路热管可以比单通道环路平板型环路热管有更优异的传热性能,而TTCS的双辐射器结构可以有良好的流量和热量自调节能力.在选择两相环路热控系统时,需考虑热源的分布特点、寿命要求、控温要求以及系统尺寸和质量等因素,这两种两相热控技术未来可交叉借鉴、优势互补. 展开更多
关键词 两相环路热控系统 环路热管 TTCS 动力学
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应用于载人航天器舱内散热的热管技术研究 被引量:5
18
作者 尚传勋 汤兰祥 +2 位作者 马静静 韩力军 纪成尧 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 1994年第2期109-114,共6页
论述了氨/铝轴向槽道热管的试验结果及其在载人航天器舱内温控技术中的应用,并对热管的技术性能及板翅结构式热管热交换器的设计、热性能计算进行了分析研究。结果指出,热管热交换器的热性能满足设计要求,经过多年的地面停放对热管... 论述了氨/铝轴向槽道热管的试验结果及其在载人航天器舱内温控技术中的应用,并对热管的技术性能及板翅结构式热管热交换器的设计、热性能计算进行了分析研究。结果指出,热管热交换器的热性能满足设计要求,经过多年的地面停放对热管热交换器的换热能力没有影响。外方内圆的热管结构设计合理。为热管技术在载人航天器的应用提出了可靠的实践经验。 展开更多
关键词 热管 热变换器 温度控制 航天器
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多辐射器航天器热控流体回路布局的(火积)耗散分析 被引量:7
19
作者 刘欣 梁新刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期231-238,共8页
为了优化多辐射器航天器热控流体回路布局,提高流体回路的散热效率,降低流体回路温度,本文基于(火积)理论,分别对多个辐射器串联和并联的流体回路布局的散热进行了分析。结果表明,排散相同热量时,流体回路的流体与管路壁面之间的温差均... 为了优化多辐射器航天器热控流体回路布局,提高流体回路的散热效率,降低流体回路温度,本文基于(火积)理论,分别对多个辐射器串联和并联的流体回路布局的散热进行了分析。结果表明,排散相同热量时,流体回路的流体与管路壁面之间的温差均匀性越好,流体回路散热过程(火积)耗散越小,系统散热过程越优。进一步,对于2个辐射器的情况,分别对辐射器设置了不同的空间辐射加热热流,对辐射器的流体回路布局方式进行了比较。结果表明,辐射器与流体回路串联时,系统散热性能要优于两者并联,系统的流体温度水平最低,结果与(火积)理论分析的预测完全一致。研究结论对多辐射器的航天器热控流体回路设计具有指导意义。 展开更多
关键词 航天器 热控 流体回路 (火积)耗散 优化
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微米行程微膨胀型热开关热特性的仿真与试验 被引量:2
20
作者 张旭升 郭亮 +3 位作者 贾卓杭 马明朝 李义 吴清文 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2442-2448,共7页
为了提高空间热控分系统的散热调节能力和热环境适应性,设计了一种微米行程的微膨胀型热开关。介绍了热开关的结构组成和工作原理,通过理论-仿真-试验相结合的方式,计算评估了热开关的断开热阻、闭合热阻和开关比等关键热特性。依据热... 为了提高空间热控分系统的散热调节能力和热环境适应性,设计了一种微米行程的微膨胀型热开关。介绍了热开关的结构组成和工作原理,通过理论-仿真-试验相结合的方式,计算评估了热开关的断开热阻、闭合热阻和开关比等关键热特性。依据热阻网络串并联关系计算热开关的理论特性,断开热阻为301.71K/W,闭合热阻为1.06K/W,开关比约为283.6。基于有限元模型分析热开关断开/闭合过程的瞬态热特性,热端发热功率为18 W时,热开关闭合响应时间为340s,触发温度为35.5℃,闭合热阻约为2.3K/W。在2次热开关性能测试试验中,闭合热阻和开关比分别为1.08K/W、279.4和1.67K/W、180.7,试验数据与理论计算高度一致。同时指出:装配调试过程的不确定性会造成微膨胀型热开关宏观热特性的小区域波动。本文工作可为后续微膨胀型热开关的结构优化设计、机械加工细化和装调方式改进提供参考。 展开更多
关键词 微膨胀型热开关 热特性 仿真与试验 断开热阻 闭合热阻
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