空间遥感器的热/结构/光学分析研究

作为一个空间遥感器整机热光学 (热 /结构 /光学 )集成分析过程 ,对空间遥感器主要光机结构简化 ,进行导热特性分析和等效热阻计算 ;利用软件计算在轨道上典型工况的空间外热流和内热源分布 ;建立有限元温度场分析模型和结构热弹性分析模型 ,计算全机稳、瞬态温度场分布 ,均匀温变和特定温度场下的位移场 ,得到各光学元件的位移 ;利用光学分析程序计算的公差计算结果插值计算遥感器光学系统由于光学元件的热致刚体位移 (离轴、轴向位移和倾斜 )而产生的光学性能变化。

单自由度太阳帆板极月轨道月球卫星的初步热分析与热设计

对国外极月轨道月球卫星的热设计进行了概述,并以一个极月轨道月球卫星为例,介绍了采用单自由度太阳帆板技术的某极月轨道月球卫星.针对该卫星,对其奔月飞行和在极月轨道上环月运行时的外热流与空间散热问题进行分析,根据分析结果,初步提出了该卫星的热设计方案,重点对有效载荷热控问题, ±y侧仪器设备的热控问题,以及热控百叶窗的应用技术等进行了描述.

同轴径向热管传热特性实验研究

为了解热管径、轴向外壁温度的分布情况及不同充液率条件下热管的换热系数,对新型碳钢-水同轴径向热管在5种不同充液率下的传热性能进行实验研究,分析不同热流密度下热管管壁的温度分布情况;并根据最小二乘法原理,推导热管传热系数与充液率及热流密度的实验关联式。研究结果表明:在实验条件下,50%充液率的热管传热性能最佳;在不同充液率条件下,热管的换热系数相对误差不超过7.92%。

舱外航天服热试验外热流模拟方法研究

出舱行走所必需的舱外航天服具有复杂外表面形状,其空间外热流极其复杂。文章对舱外航天服在热试验中所采用的外热流模拟方法进行了对比分析研究,结合航天服的特点对热试验中外热流模拟的方式进行了探讨,论证了用接触式电加热片及红外加热笼两种外热流施加方式的可行性,并通过分析的手段对不同热试验方法中施加的热流和太空中的热流大小及分布进行了对比。

内流热环境的热流模拟方法

对内流热环境的热流测量方法进行了试验研究和模拟,对比分析了内流热环境与外流热环境的不同。采用超声速矩形湍流导管试验技术,利用等离子电弧加热器进行了内流与外流热环境的表面冷壁热流测量和材料考核试验。结果表明:在来流条件相同的情况下,与外流热环境下的测量值相比较,内流热环境下的冷壁热流值高出40%多,相同材料的背面温度高出400℃。通过直接测量的冷壁热流换算得到的热壁热流值却不到外流热环境下的热壁热流值的50%。因此,进行发动机防热设计时,必须进行材料考核试验,必须考虑材料的使用热环境,否则对材料的烧蚀性能的评估影响很大。

粒子激发X射线谱仪的热设计和热仿真计算

粒子激发X射线谱仪(APXS)安装在月面巡视器外部,利用巡视器的机动性和机械臂的灵活性,可以对月面有研究价值的月岩及月壤进行有针对性的探测.由于裸露在巡视器外部,月球复杂外热流会对APXS产生较大影响.鉴于此,需对APXS进行合理的热设计,以保证APXS的探测器和电子学器件工作在允许的温度范围内.提出了APXS的热设计方案,据此对APXS进行热仿真计算,计算结果得到了相应热平衡试验的较好验证.

粒子激发X射线谱仪月夜生存装置的热设计和热仿真计算

粒子激发X射线谱仪(APXS)安装在月面巡视器外部,为了适应月夜时段月面长时间的低温环境,设计了APXS专用的月夜生存装置来保证仪器长时间低温环境下的存储温度要求。该装置采用放射性同位素加热单元(RHU)作为热源,通过对APXS散热面持续不断的辐射加热,实现仪器的低温存储温度要求。由热仿真计算结果可知,月夜时段APXS的最低存储温度约为-103℃,计算结果高于其能够承受的最低存储温度,并且APXS热平衡试验校验了该热控设计的正确性。

镜反射凹面及相互可视表面的轨道外热流计算

通过对空间表面所受外热流以及镜反射表面所具有的特性的分析，提出了采用蒙特卡罗法计算镜反射凹面及镜反射相互可视表面的轨道热流的方法，并对半球凹面和两相互垂直可视平板的轨道热流进行了计算。

舱外航天服热试验外热流模拟方法改进研究

舱外航天服热平衡试验热流计算工作量大,有必要改进外热流模拟方法。文章提出用红外加热笼分类模拟舱外航天服包围面上外热流,并给出包围面外热流的概念,分析包围面上外热流,得出外热流模拟改进方法的关键措施,且用仿真方法验证了模拟方法的可行性。

消防服外层织物的研究现状

总结国内外消防服外层织物的研究现状。从消防服外层织物常用纤维、影响外层织物性能的主要因素(防护性能和机械性能)、外层织物的热防护技术三个方面,介绍了目前国内外消防服外层织物的研究进展,指出:火场环境复杂,要制造出理想的消防服外层织物还需要进行更深入和广泛的研究。建议:深入开发我国自主研发的纤维、开展多因素性能研究及发展织物多功能性。

空间光学遥感器外遮光罩的地球反照辐射的随机模拟计算

根据概率论的基本原理，用随机模拟法对空间光学遥感器外这光罩的地球反照辐射进行了计算，有效地模拟了任意空间位置的阳光反照的定向辐射强度分布。此方法尤其适用于空间飞行器外露腔体的精确热计算。

典型环形铸件凝固过程的界面换热系数分析

为了提高铸造数值模拟软件精度,考虑到外砂型和内砂芯的传热过程差异性,针对典型铝合金环形铸件设计了砂型重力铸造过程测温实验,建立了环形铸件外砂型及内砂芯的界面热流和界面换热系数的反算数学模型,利用MATLAB软件编写界面换热系数反算程序.结果表明,铸件凝固过程中铸件/内砂芯的界面换热系数始终大于铸件/外砂型的界面换热系数,且铸件/外砂型界面换热系数的变化主要来源于界面间隙,反算误差结果验证了反算程序的可行性.

CAP1400压力容器外壁面临界热通量试验

根据模化原则建立了全高度切片型试验台架,采用爆炸焊技术研制了加热段,表面碳钢薄层可以真实模拟压力容器表面特性,开展了流道、压力、过冷度、流体水化学、表面状态等关键因素对压力容器外壁面临界热通量影响试验研究,获得了CAP1400压力容器外壁面传热极限规律,验证了熔融物堆内滞留措施中压力容器外流动和传热过程.