用于大功率航天器的3D打印钛水热管设计及试验研究

发布时间：2022-02-09 14:07

　　针对应用于空间核动力及大功率航天器的高温热排散技术,介绍了一种基于3D打印增材制造技术的钛水热管,满足100～300℃温区热量的远距离传输需求。该热管壳体及毛细芯结构通过3D打印技术一体成型,解决了中高温热管在制造方面的诸多难题。文章对热管的传热能力进行了理论分析,分析结果表明热管在180～250℃区间内传热能力最佳,同时搭建了热管启动以及传热能力的试验验证平台,对热管在水平以及逆重力姿态的传热能力进行了试验验证,并与理论分析结果进行了比较。试验结果表明:3D打印技术可成功应用于槽道热管的制造。该钛水热管后续将应用于航天器高温热排散系统的地面演示系统中,用于连接高温两相流体回路冷凝器和碳纤维材料辐射板。 

【文章来源】：航天器工程. 2020,29(04)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

空间核动力电源系统组成示意图

基于碳材料的热管辐射器结构如图2所示。热管将泵驱流体回路传输过来的热量均匀得扩散到碳材料辐射板,热管和泵驱流体回路的冷凝器以及碳材料辐射板通过钎焊连接。热管和泵驱流体回路的冷凝管路钎焊示意图如图3所示。图3 热管与冷凝管路钎焊示意图

图2 基于碳材料的空间热管辐射器结构本文重点介绍热管辐射器中热管的设计及试验验证。根据热排散系统总体分析和指标分解,本文的热管应用温区为180～250 ℃之间,长度为1 m,单根热管的传热能力需大于500 W·m。不同于常规航天器用铝氨热管,本文中高温热排散系统用热管具有以下特点:


本文编号：3617145