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)使表面紅外輻射強度低于0.5w／m²；進而建立三維氣液分離儲液模型，并對分層儲液結(jié)構(gòu)進行單元傳熱數(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；然后建立單元實驗?zāi)Ｐ筒⑦M行實驗分析，模擬計算及實驗結(jié)果表明：當分層儲液高度小于100mm時，實驗溫度梯度與數(shù)值模擬結(jié)果相似；實驗系統(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；太陽能輻射強度和毛細材料對表面溫度分布的均勻性及液氮維持時間有一定的影響。