空間低溫冷屏蔽系統(tǒng)及表面溫度分布研究

張周衛(wèi)　厲彥忠　陳光奇　汪雅紅

摘要：提出一種“空間冷屏蔽系統(tǒng)”模型，通過空間深冷劑的相變制冷可使空間飛行器表面溫度低于100K，30min內(nèi)使表面紅外輻射強(qiáng)度低于0.5w／m²；進(jìn)而建立三維氣液分離儲液模型，并對分層儲液結(jié)構(gòu)進(jìn)行單元傳熱數(shù)值模擬，分析單元模型的不同傳熱邊界條件，將換熱經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式應(yīng)用于穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)值模擬過程，從而獲得冷屏表面溫度及熱流隨液位變化的分布規(guī)律；然后建立單元實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ筒⑦M(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，模擬計(jì)算及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)分層儲液高度小于100mm時(shí)，實(shí)驗(yàn)溫度梯度與數(shù)值模擬結(jié)果相似；實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的表面溫度在地面15min以內(nèi)、空間30min以內(nèi)可以滿足低溫紅外輻射特征要求；太陽能輻射強(qiáng)度和毛細(xì)材料對表面溫度分布的均勻性及液氮維持時(shí)間有一定的影響。