熱負荷及環境溫度對機械泵驅動兩相熱控系統性能影響

劉賢良 宋保銀 朱 嫣

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熱負荷及環境溫度對機械泵驅動兩相熱控系統性能影響

劉賢良 宋保銀 朱 嫣

（南京航空航天大學航空宇航學院 南京 210016）

運用傳熱學、流體力學、兩相流和控制論等知識對機械泵驅動兩相熱控系統的各個部件建立混合物模型及Simulink仿真模塊。借助于Matlab/Simulink計算軟件，對系統進行了動態仿真計算，得到了系統分別在熱負荷和冷凝器側環境溫度變化情況下的溫度分布和變化情況。據此對系統進行了運行穩定性分析。結果表明蒸發器側熱負荷的階躍變化對蒸發器出口溫度影響較大，對冷凝器進出口溫度影響則較小；冷凝器側環境溫度周期性變化對冷凝器出口溫度、儲液器入口溫度及泵入口溫度影響較大，對蒸發器進出口溫度影響則較小。

機械泵；兩相流；熱控系統；傳熱；動態性能

0 引言

對于載人航天器而言，不僅要保證其結構部件、儀器設備在空間環境下處于一個合適的溫度范圍，使其能夠正常工作，更重要的是，還必須保證航天員所處密封艙的大氣環境滿足一定的溫度、濕度以及清潔度要求。載人航天器熱管理技術以大型載人航天器為研究背景，從系統角度出發，對航天器有關熱環境和子系統的熱行為進行統一的調節，完成對航天器熱量的收集、傳輸、利用和排散[1]。

在航天器的熱管理領域中，單相流體回路系統是主動熱控技術中的一種重要方式，在國外的許多航天器上都得到了采用。但隨著載人航天器功率的不斷增大、在軌運行時間的不斷延長，采用兩相流體回路技術已經是目前研究的重點。……