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平板式CPL启动特性研究

  • 简介:1 前言 毛细抽吸两相流体回路(CPL)具有传热效率高、可靠性好、耗能低、传输距离长等优点,成为了航天器热控以及电子装置冷却等方面的理想的热控系统,在国内外得到了广泛的研究。地面及空间试验均发现,蒸发器启动困难是影响CPL性能的一个重要的因素,...
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目录 不存在 参考资料 [1]Bazzo.E, Riehl, R.R. 2003, Operation characteristics of a small-scale capillary pumped loop, Applied Thermal Engineering, Volume: 23, Issue: 6, P. 687-705
[2]Laura Ottenstein, et al; “Flight Testing of the Capillary Pumped Loop 3 Experiment”, Space Technology and Applications International Forum-SATIF 2003, edited by M.S. EI-Genk, pp:55-64,2003
[3]LaClair, Tim J., Mudawar, Issam, 2000, Thermal transient in a capillary evaporator prior to the initiation of boiling, International Journal of Heat and Mass Transfer, Volume: 43, Issure:21, P.3937-3952
[4] 曲伟,毛细抽吸两相流体回路(CPL)的启动特性研究,哈尔滨工业大学学报,1999,31(4):74-76
[5] 马同泽,候增祺,吴文铣,热管,科学出版社,1983年5月第1版 简单介绍 本文在对CPL启动过程分析的基础上,采用数值分析方法研究了平板式蒸发器的启动特征,并将数值计算结果和试验结果进行了比较,结果表明计算结果与实验结果较吻合。文中还研究了不同的平板式蒸发器结构系统启动性能的影响,而且提出了改善CPL系统蒸发器的启动性能以及增强系统的稳定性的一些方法及措施。
1 前言
毛细抽吸两相流体回路(CPL)具有传热效率高、可靠性好、耗能低、传输距离长等优点,成为了航天器热控以及电子装置冷却等方面的理想的热控系统,在国内外得到了广泛的研究。地面及空间试验均发现,蒸发器启动困难是影响CPL性能的一个重要的因素,因而了解蒸发器在启动过程中温度分布及变化情况以及启动特性对提高和改善CPL的性能有十分重要的意义[1,2,3]。Tim J. LaClair等[3]、曲伟等[4]分析了圆柱型CPL蒸发器启动预热情况,将CPL启动预热阶段看作一个非稳态导热过程,建立了数学物理模型,给出了分析解,在他们的研究中,忽略了蒸汽槽道的影响,曲伟等[2]还将理论解和试验结果进行了比较,二者比较符合。平板式蒸发器由于其结构的特点,其启动特性有不同于管式蒸发器的特点,但是国内外还尚未见对其启动进行分析,因而本文将对平板式蒸发器的启动进行理论分析,并将理论分析结果和试验结果进行分析比较,从而提出改善CPL系统蒸发器启动性能以及增强系统稳定性能的一些措施。
2数学物理模型
本文研究一种新型的平板式CPL,其系统构成如图1所示。所研究的平板式蒸发器结构如图2所示。蒸发器主要四个部分构成:蒸发器壁面,蒸汽槽道,毛细芯,液体槽道。工作时蒸发器上部承受热负荷,四周其余部分为对流边界,毛细芯上下壁面分别和蒸汽槽道和液体槽道紧密接触,蒸发器启动之后产生的蒸汽通过蒸汽槽道出。
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