空间遥感器用环路热管瞬态数值模拟与在轨验证

发布时间：2021-08-08 08:42

　　为满足空间遥感器环路热管（LHP）在轨应用需求,建立了高分九号卫星电荷耦合器件（CCD）用LHP瞬态数值模型。模型采用了节点-网络法和流动与传热关系式耦合的方法,考虑了蒸发器与储液器之间的传热传质过程。通过仿真与在轨数据的对比,发现LHP内部组件温度偏差为0.2～0.4℃,冷凝器测点温度偏差为0.5～2.0℃;预热器通过干度的变化调节了冷凝器外热流和热源工作模式的影响;热源的工作模式对蒸发器向储液器漏热、回路流阻及两相段长度均有影响。所提模型可用于不同轨道外热流及热源工作模式下,研究LHP内部各参数的变化规律,预测LHP系统的瞬态工作特性,并指导后续产品的设计与研发。 

【文章来源】：北京航空航天大学学报. 2020,46(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

空间遥感器用LHP工作原理图和实物图

LHP的瞬态数值模型包括热模型和流体模型[17],如图2所示。热模型通过热流传递和连接的温度点组成热体系网络,主要用于计算分析系统(蒸发器、储液器、冷凝器管路的壁面及辐射器节点)的热量传递,热模型包含固体温度Ts、固体热容c等参数;流体模型通过流动方式和流体节点组成流体网络,可以计算流体传递过程和热流耦合的流动问题,流体模型包含工质与内壁的对流换热系数h、压力P、流体温度Tf、密度ρ、质量流量 m ˙ 等参数。热模型主要为热节点,其基本方程为能量方程,表达式为

由于工质的流动速率非常慢,毛细芯内部充满工质的圆柱状毛细芯的能量方程可以由稳态方程表示为ρc p l v r ?Τ ?r =k e [ 1 r ? ? ?r ( r ?Τ ?r ) ]?????? ??? (24)

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3329623