热真空试验设备控温热沉设计分析

为满足某型号航天产品的热真空试验要求,设计了专用的控温热沉,由热沉、加热器及配套的控温系统等组成。本文简述了某型号专用控温热沉的设计,并对该结构进行了仿真分析验证,分析结果表明,产品发热量为200W时,空间温度最高可高于+120℃,热沉本体低温可低于-180℃,具备温控条件。温控系统采用PID自适应调节,使用结果表明,能将空间温度度在(-180^+120)℃可控,控温精度可达±0.5℃,满足试验要求。     

对热真空环模试验设备设计中有关问题的讨论

热真空环模试验设备是专项设备,应用面相对比较窄,加上不同的被试件各自的特殊要求,因此在设计方面很难使用统一的标准。对热真空环模试验设备设计中的真空室与热沉最小尺寸确定和表面处理、冷管引入的真空密封结构、热沉的结构确定和设计计算、真空抽气主泵选择、加热形式的选择以及加热器的位置、制冷方式选择和温度循环设计、设备程序控制等有关问题,结合热真空试验技术特点提出见解,同时简介了所研制的热真空环模试验设备的简况。还对热真空环模试验设备的检测项目、检测方法进行了论述。     

热真空环模试验中温度参数的探讨

采用非稳态传热集总参数法,通过对传热微分方程的分析,得出热真空环模设备热沉的降温与时间成指数曲线变化,通过辐射换热计算,给出了热沉温度稳定时,试验样品温度变化规律和降温时间函数,还具体分析了影响试验样品温度的内在规律,在此基础上,对试验设备温度指标的合理性提出了建议。     

不锈钢板式热沉流动与传热的数值模拟

热沉是环境模拟器中用来模拟冷黑环境的核心结构,热沉的温度均匀性是其最重要的技术指标之一。本文采用数值模拟方法,对小型热真空模拟器不锈钢板式热沉进行了热力学分析。模拟结果表明:不锈钢板式热沉具有换热效率高、温差均匀性好、冷剂用量少等优点,减小不锈钢板之间的距离可以提高热沉温度均匀性,而不同进出口布置形式对热沉壁面的温度均匀性影响较小。本文得到的模拟结果,对优化热沉结构、提高温度均匀性、减少冷剂使用量具有实际意义。     

载人舱不锈钢-铜热沉的设计

热沉不但具备模拟宇宙的“冷黑”环境功能,而且它还相当于一个辐射换热器和抽气泵,由此引出热沉材料的选择原则。详细介绍了不锈钢-铜热沉的设计和测试结果,说明了不锈钢一铜热沉的设计为热沉的发展开辟了一条新途径。     

热沉最佳稳定工况仿真技术

介绍了热沉最佳稳定工况的概念、数字模型及其计算机实现，并利用本文的软件对国内最大的空间环模器热沉进行了仿真研究，验证了该技术的可行性。热沉最佳稳定工况仿真研究对指导大型空间环境模拟器初期的调试试验有重要意义。     

ZM—800热真空模拟设备的研制

为提高星载仪器工作的可靠性,在其上天之前,必须进行热真空试验。着重叙述了热真空试验所必备的空间环境;给出了模拟试验设备的结构原理,以及验收试验结果。由实验结果可见,真空室器壁和热沉壁吸附水蒸气后,对抽气时间影响较大。如果打开真空室大门前容器充入氮气,而不是大气,则可使抽气时间大大缩短。     

鱼骨式热沉调温系统的数值模拟与试验研究

为了降低空间环境模拟设备的投资成本,从数值模拟与试验研究两个方面研究鱼骨式热沉在-130-+ 150℃可调范围内的温度均匀性.数值计算中,对热沉管及翅片整体结构进行了结构化网格划分,得到瞬态温度场随时间的变化及稳态时热沉不同控制点温度分布结果.研究结果发现,高温调温时,热沉温度均匀性均数值计算与试验结果相差1.176 ...     

自然对流板肋热沉的三维数值结构优化

为提高热沉自然对流换热性能,利用ICEPAK软件对基板水平放置和基板竖直放置的两种放置取向的板肋热沉进行了数值模拟和结构优化。首先,通过与前人的实验结果进行对比,验证了数值模型的合理性;然后对一系列不同结构参数的热沉进行数值模拟,通过对比其散热性能寻找最优的热沉结构。热沉几何参数变化范围为肋片厚度1~15mm,肋片间隙6.75~33.75mm,肋片高度55~1395mm。结果表明在每个肋片高度下都有一组最优的肋厚t和肋间隙s值;当肋片高度超过720mm值时,基板水平放置热沉的热阻趋于一个稳定值;基板竖直放置热沉的热阻随肋片高度的增加一直在减小。     

半导体激光器低热阻液冷热沉研究现状与展望

近年来,半导体激光器输出功率持续增加,引发热负载受限问题。热负载使芯片有源区产生温升,进一步影响芯片温度分布,导致半导体激光器(Laser diode, LD)芯片性能逐渐劣化。而对于确定的封装形式,热沉热阻成为控制温升的决定性因素。因此,降低热沉热阻对提升半导体激光器输出能力与光束性质具有重要意义。液冷热沉可以有效降低热阻,本文从液冷热沉材料、液冷热沉结构和液冷冷媒性质三个方面,回顾了近30年LD液冷热沉热阻演变进程,总结了液冷热沉发展过程中热阻的影响因素,进一步探讨了降低热阻的发展方向与应用前景。     

基于优化设计的空间行波管用热真空试验装置及异常诊断

基于空间行波管环境模拟用热真空试验装置试验工艺过程反馈和小批量生产化等要求，对空间行波管用热真空试验装置部分结构进行了创新优化设计。按照技术指标优化了冷板结构和热沉加热方式，更换了真空系统配置和安装方式，将一部分手动操作改为自动化操作。优化后冷板和热沉温度均匀性提高，全工艺过程可一键操作，实现了智能化控制，同时改善了操作环境，操作空间更加人性化。针对调试过程中出现的真空度异常和元器件失效问题，采取分步检测、逐项排查和叠加的方法进行了诊断和处理。     

大型液氮热沉中流动与传热均匀性数学模拟与分析

对大型液氮热沉进行了流动与传热分析,对单管和管路系统的流动与传热均匀性进行了数学模拟与分析.通过对热沉流动与传热分析研究,得出了对大型热沉设计的初步分析结论和优化设计建议,采用了优化设计的大型液氮热沉已经在工程中得到应用.     

热沉调温系统中的热学模型分析

通过分析热沉调温系统中热沉、载冷剂、试件间的热量传递关系,在工程应用允许的范围内,基于一定的假设,对热沉与载冷剂、热沉与试件以及试件本身3部分分别进行了热学模型的建模分析,并将以上3个模型通过模糊PID控制算法进行关联,仿真模拟了载冷剂先通过对流换热控制热沉温度,热沉再通过辐射换热来控制试件温度的整个调温过程。结果显示调温过程初期试件温度迅速降低;接近目标温度后,载冷剂温度升高带动热沉温度升高,从而减小试件温度降温速度;系统稳定到目标温度设定偏差范围内后,试件温度收敛,热沉与载冷剂温度维持恒定状态。     

叶脉型微通道热沉设计及散热特性分析

为改善相控阵天线多热源阵面温度的均匀性,基于植物叶脉优良的传质特性,提出一种用于相控阵多热源阵面的叶脉型微通道热沉。首先,对叶脉型微通道热沉的流动特性和散热特性进行仿真分析,得到热沉的热源温度分布。然后,以热源温度标准差最小化为目标,进一步优化叶脉型微通道结构,得到了非对称叶脉型微通道拓扑结构。最后,采用金属3D打印加工了铝基微通道热沉样件并进行散热性能测试。数值仿真结果表明,相比于传统平行微通道热沉,叶脉型微通道热沉不仅强化了传热,而且使得热源温度更均匀,压力损失更小;实验结果验证了叶脉型微通道热沉优良的散热性能。研究结论可为相控阵多热源阵面的热沉设计提供依据。     

RZHM-2400C-D型热真空环境模拟试验设备的泄漏检测

RZHM-2400C-D型热真空环境模拟试验设备在使用的过程中出现了泄漏,对该设备的泄漏主要采用了热沉抽空法、喷吹法、皂泡法等泄漏检测方法。     

大型空间环模器热沉管网动态仿真技术

建立了大型空间环境模拟器热沉管网动态数学模型，介绍了热沉管网动态仿真技术的算法及软件结构，利用本文的软件对国内最大的空间环境模拟器热沉进行了动态仿真研究，并将结果与此前根据不考虑温度分布对流量分配影响的数学模型得到的仿真结果进行了对比，验证了该技术的可行性和先进性。     

高精度梯度控温系统应用研究

为满足某型号航天产品热真空试验中梯度控温需求,设计了一套高精度梯度控温系统.系统由热沉、加热器及配套的控温系统等组成,可实现载荷等产品梯度控温需求,控温精度可达±0.2℃.本文介绍了该系统控温结构的设计、温控结构框架、PID控温原理.采用该系统对产品分区进行梯度控温试验,试验中系统运行稳定可靠,结果表明该系统满足产品分...     

冷压缩机中热沉漏热的数值计算研究

讨论了冷压缩机热沉的两种冷却方式即铜编织带导热冷却和液氮对流冷却,分别对其建立了传热物理模型。以加速器驱动嬗变研究装置(China Initiative Accelerator Driven System,CIADS)项目2 K实验平台中进行测试的小流量冷压缩机为例,对其进行轴向导热的计算,结果表明:铜带导热冷却方式的漏热量沿热沉轴向安装位置的变化存在一个极小值点,而液氮对流冷却方式的漏热量为轴向安装位置的单调函数,前者的漏热量始终大于后者。通过轴向导热的计算,确定出热沉最佳的冷却方式和轴向安装位置。以铜带导热冷却方式,热沉安装在轴向长度30 mm处,此时漏热量存在最小值为9.78 W;以液氮对流冷却方式,最小漏热量为2.71 W。     

颗粒增强铜基热沉复合材料的研制

本文研究了用常规粉末冶金工艺制备颗粒增强铜基热沉复合材料的机械物理性能。研究结果表明 :采用W和Al2 O3颗粒增强铜基热沉复合材料 ,可以有效地改善烧结铜材料的硬度和抗拉强度 ,提高抗高温回复性能 ;W颗粒增强铜基热沉复合材料比Al2 O3颗粒增强铜基热沉复合材料的热导率要高     

ZM4300光学遥感器空间环境模拟试验设备新技术

ZM4300光学遥感器空间环境模拟试验设备为了满足对温度、真空度、污染量、振动及多种试验模式的要求,采用了一些新技术措施,包括:多种试验模式、污染综合控制技术、大尺寸热沉精确控温和高温度均匀性、热沉兼具液氮制冷和乙醇制冷(机械制冷)模式、多种液氮流程运行模式、卸载隔振设置等。