辐射制冷器用纤维支撑系统的工程化研究

以辐射制冷器级间纤维支撑系统为研究对象,介绍了一种新型支撑方式,进一步解决了纤维支撑系统的工程化应用。利用Ansys有限元软件对系统进行准静态结构强度分析,并获得纤维绳的预紧力。设计加工了一套试验件,经力学振动试验,验证了纤维支撑系统结构设计和分析方法是合理的。该系统的一阶固有频率达120 Hz以上,被吊装的二级组件约2 kg,为研制更大冷量的辐射制冷器奠定了技术基础,也为多元多组件红外探测器提供一个稳定的低温平台。     

星载辐射制冷器支撑带系统设计

星载辐射制冷器的级间支撑,即要隔热,又要求保持一定的刚度和强度,保证辐冷器结构的生。这两个方面是相互矛盾的,因此级间支撑系统设计对整个辐射制冷器研制至关重要本文主要对用于辐射制冷器高强度、低热导复合材料支撑的设计原则、结构类型和材料的选择进行比较和分析,在支撑带性能试验的基础上,对星载抛物面型辐射制冷器支撑带系统合理的结构取向进行了探索。     

红外后光学和辐射制冷器分离方案的设计和分析

为实现高效的地面低温光学校正,设计了一套系统以实现红外后光学组件和辐射制冷器的分离.该系统包括低温真空腔体、冷箱内的多级结构、级间Kevlar纤维支撑和冷量传输部件.运用有限元软件分析了各级冷损,并对关键结构作了准静态分析和纤维支撑预紧力的估算.计算结果表明该设计方案具有良好的热学性能和力学结构强度.     

有限元法在辐射制冷器热分析中的应用

辐射制冷器主要为红外探测器提供合适的低温工作条件,是星载红外遥感探测系统的重要组成部分。建立了W型辐射制冷器的有限元模型。利用AN SYS分析软件对辐射制冷器热变形进行了分析,提出了减小2个冷头相对位移的措施,为辐射制冷器的优化设计和红外相机的光学补偿提供了理论依据。     

模态分析在辐射制冷器设计中的应用

辐射制冷器主要为红外探测器提供合适的低温工作条件,是星载红外遥感探测系统的重要组成部分,其可靠性的高低和制冷性能的好坏将直接影响红外成像质量和遥感卫星的成败.建立了W型辐射制冷器结构的有限元模型,应用MSC/Nastran软件完成了模态、静力、正弦振动响应计算,进行了结构强度和振动模态分析,预示和验证了辐射制冷器的结构性能,为其结构设计改进提供了可靠理论依据.     

复合制冷系统辐射制冷器的设计与理论分析

提出了两种可适用于复合制冷系统的辐冷器方案，详细介绍了其具体结构特点。建立了两种方案辐冷器的热物理模型，并进行了热设计计算。通过对计算结果的深入研究，分析了两种方案辐冷器的工作特性，并最终确定了最佳辐冷器结构。     

复合制冷系统辐射制冷器

研制了一种适用于复合制冷系统的两级辐射制冷器.该辐冷器在194 K的工作温度可以产生8.5 W的冷量,制冷性能完全满足复合制冷系统的需要.详细介绍了辐冷器结构选型、热设计、结构优化设计以及热性能试验等研究工作.在热设计计算中,蒙特卡罗方法被用于计算该平面型辐冷器的辐射耦合因子,与解析法相比,相对误差小于0.4%.在结构优化设计中,非比例热容的结合数值计算的优化方法被用于该辐冷器的结构尺寸优化,通过优化,辐冷器在维持制冷性能几乎不变的前提下,结构尺寸明显减小,验证了该优化设计方法的有效性和正确性.     

蒙特卡罗方法在空间辐射制冷器理论分析及热设计计算中的应用

介绍了二级抛物面型辐射制冷器的热物理模型及用蒙特卡罗方法数值模拟解决其热流理论和辐射热耦合表面（漫发射、镜反射）辐射热交换的处理方法。     

阳光对辐射制冷器应用发展的影响

辐射制冷器由于它的综合优势而得到广泛应用。随着红外遥感技术的发展，一方面，辐射制冷器需要满足更低温度、更大制冷量的要求，另一方面，辐射制冷器也需要满足不同轨道、不同安装位置飞行仪器的使用要求。     

W型辐射制冷器试验及其应用

简要介绍了W型辐冷器及组成,对辐冷器与红外相机的耦合关系进行了较详细地描述.重点介绍了W型辐冷器完成的各种例行试验及其获得的试验数据和结果,最后对遥测到的飞行数据进行了初步分析,证明了飞行数据与模拟试验数据是基本吻合的.     

辐冷器在复合制冷系统的优化设计

针对某一选定的复合制冷系统辐冷器结构方案,通过对辐冷器制冷降温机理的进一步深入分析,采用非比例热原理和数值计算相结合的方法对其结构尺寸进行优化设计.通过优化,该辐冷器在满足复合制冷系统制冷要求的前提下,外形结构尺寸大幅度减小,实现了优化设计的目的.     

贴附射流与辐射板复合空调系统优化

利用Fluent软件对贴附射流与辐射板复合空调系统进行模拟计算,分析其舒适性,并根据壁面温度计算其辐射不对称性。结合模型设置和模拟结果提出3种改善其辐射不对称性的方案并进行模拟计算。结果表明,侧壁辐射板布置于正对送风口方向以及与送风口所在壁面相邻壁面的下部空间,辐射不对称性可降低1.5~2.0℃,且不会有结露的风险,温度均匀性优于原方案。     

电主轴冷却系统设计与仿真优化

为解决电主轴因内部温度场复杂而造成冷却效果差的问题,设计了一种用于电主轴冷却的水冷机系统。根据电主轴热特性分析结果,提出了水冷机冷却方案,计算了相关的传热参数,并建立了电主轴温度-流速控制模型。然后,利用ANSYS Fluent软件对电主轴进行了流体冷却有限元仿真,并通过电主轴冷却实验对仿真结果进行了验证。通过对比仿真结果和实验结果可知,冷却后电主轴电机定子最高温度约下降了60%,转轴的形变量约降低了70%。结果表明：利用水冷机系统对电主轴进行冷却具有良好的冷却效果,这可为高精密机床主动热控制技术的研究提供一定的借鉴和参考。     

辐射冷吊顶/独立新风系统的技术研究与可行性分析

介绍辐射冷吊顶与独立新风相结合的空调系统的技术特点，并对其面临的三大问题进行分析。与传统空调相比，此系统在舒适性、安全性、节能性方面都有其优势，具有很好的发展前景。     

一种新型地球同步轨道卫星辐射制冷器的研制

提出了一种新型拼接式太阳屏的三级辐射制冷器概念,可有效提高制冷器的制冷效率.完成了样机研制,地面热模拟试验制冷性能:夏至有阳光时100 K/67 mW,无阳光时85 K/47.4 mW和90 K/86.4 mW,可以满足多元探测需求.     

地板辐射供冷系统的控制性能

利用地板辐射热环境专用模拟软件对地板辐射供冷系统的3种控制方式,即＂室外温度补偿＋室温反馈控制＂、＂开关控制＂和＂变流量控制＂进行比较研究,在此基础上分析各控制方式的热性能。研究结果表明：3种控制方式的室内温度偏差均维持在±1℃以内;＂室外温度补偿＋室温反馈控制＂稳定性最好,发生结露的时间最少且频率最低,维持在舒适范围内的时间最长;但3种控制方式均发生结露现象,在实际运行中应采取相应的除湿措施,若只降低室温而不除湿,室外温度较高时将导致PMV值偏大。