空间对接综合试验台温度环境模拟系统及其温场特性

利用液氮喷射散流装置与可控硅控制的电加热器组合来提供高低温环境,采用高精度快速反应电气动调节装置和利用旁通分流方法维持试验空间的稳定压力,以消除对接试验过程中附加压力的影响,建立了一种新型对接机构综合试验台大空间环境模拟系统,并分析了其温场特性以及系统等影响因素.结果表明,所建立的对接机构综合试验台环境模拟分系统能够满足对接试验过程对温度均匀性和升降温速率可控性的要求,高温和低温过程的温度均匀性均能维持在±3°C,通过控制送、回风温差可有效控制温变速率.

对接机构综合试验台温度环境模拟分系统温场优化

为改善某新型对接机构综合试验台温度环境模拟分试验系统的温度和压力均匀性,基于温场特性分析,用三维标准κ-ε模型对系统送风散流装置结构模型进行改进。发现散流装置的送风方式和结构对温度与压力均匀性影响较大。用仿真对散流器进行优化以改善流场,通过增设静压室和布风散流装置,在送风温度不变时可将温场温度均匀度控制在1 K内,压力梯度下降至改进前的0.5%,且改进后的送风结构能较好地满足温场体积变化后的试验要求。

对接综合试验台温度环境模拟分系统研制与试验验证

研制了一种新型对接机构综合试验台环境模拟分系统,为空间对接机构提供高低温的试验环境,以便了解对接机构在不同的冷却状态、冷却速率条件下的性能及其对对接过程的影响。系统利用液氮喷射散流装置与可控硅控制的电加热器组合运行,为模拟试验提供高低温环境。同时利用高精度快速反应的气动调节装置和旁通分流方法维持试验空间的压力稳定,以消除附加压力对对接试验过程的影响。通过基于PLC的Fuzzy-PID多级控制和数据实时采集系统对环境模拟分系统的各关键控制点和监视点进行实时扫描。试验验证表明,建立的对接机构综合试验台环境模拟分系统能够满足试验过程对温度均匀度和压力稳定的要求,能为地面模拟对接过程提供合适的模拟环境。