基于相变传热技术的空间瞬时大热耗载荷级联散热设计

基于相变传热技术的空间瞬时大热耗载荷级联散热设计

论文摘要

针对空间千瓦级瞬时大热耗载荷的散热问题,提出了一种"平板蒸汽腔(Vapor Chamber,VC)+相变装置(Phase Changed Material,PCM)+环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)"的一体化通用级联散热设计方法。以被动控温为主,采用当量导热系数大于2000W/(m·K)的VC强化传热,进而通过3D打印的导热蜂窝结构PCM强化热量的储存和释放。以某瞬时热耗达3000W的空间载荷为例进行散热设计,通过热分析和热试验验证,结果表明:热源45s和60s工作时间内最大温升分别为12.5℃和19.6℃,温度控制在10~40℃的范围内;修正后的热分析模型与热试验结果对比,绝对误差为1℃左右,相对误差为4.85%。验证了设计方法的正确性,可为同类空间千瓦级瞬时大热耗载荷的热设计提供参考。

论文目录

  • 1 级联散热设计
  •   1.1 热设计方法
  •   1.2 某空间载荷散热特点分析与系统设计
  •     1.2.1 VC设计
  •     1.2.2 PCM设计
  •     1.2.3 LHP设计
  • 2 热分析
  •   2.1 简化假设
  •   2.2 分析模型
  •   2.3 计算工况
  •   2.4 计算结果与分析
  • 3 试验验证
  •   3.1 试验设计
  •   3.2 试验结果与分析
  •     3.2.1 工作工况
  •     3.2.2 摸底工况
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李新,韩新民,何书通,刘万发,黄金印,彭方汉,王录,孟繁孔,何江

    关键词: 空间瞬时大热耗,相变,一体化,散热设计

    来源: 航天器工程 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 北京空间飞行器总体设计部空间热控技术北京市重点实验室,中国科学院大连化学物理研究所

    基金: 国家自然科学基金(61705230)

    分类号: V444.36

    页码: 63-71

    总页数: 9

    文件大小: 2371K

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    基于相变传热技术的空间瞬时大热耗载荷级联散热设计
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