用于批产卫星的稀疏红外灯阵空间热流模拟方法

针对批产卫星的空间外热流模拟,文章提出稀疏红外灯阵模拟方法。首先根据13169X/98型红外灯管的物理特性以及热流模拟需求进行数值分析,获得其平面热流分布规律;然后在真空设备中对数值计算的准确性进行试验验证,并总结红外灯管热流分布特性;通过对比不同控温方式,寻求匹配红外灯阵输出特性的最佳控制方法,使控温区域内的热流<3 W/m2;最后,以热流不均匀性引起卫星表面舱板温度梯度<3℃为约束条件,优化设计稀疏红外灯阵的数量与布局。结果表明:在灯管覆盖系数<5%的情况下,能实现热流模拟的偏差<3%,证明可以用较少的灯管实现外热流的较均匀模拟。

红外灯阵热流仿真及优化设计

为了提高红外灯阵热流分布均匀度,应用单灯热流分布计算模型生成单灯热流分布数据库,解决了反光板反射热流问题,建立了红外灯阵热流分布仿真计算方法以及基于遗传算法的红外灯阵热流优化设计方法.对某卫星试验用红外灯阵进行优化设计的结果表明,热流分布不均匀度由优化前的24.61%降低到优化后的8.96%.对红外灯阵热流分布均匀度进行了测试,结果表明仿真计算值与实测值吻合良好,建立的红外灯阵热流分布仿真计算方法准确,优化方法可以有效提高热流分布均匀度.

红外灯阵热流分布仿真优化研究

利用蒙特卡洛法计算了红外单灯热流分布,并据此建立了数据库,综合考虑红外灯直射热流、挡板反射率以及间隙漏光量等影响因素,得到红外灯阵热流分布。将红外灯空间坐标作为待优化参数,利用遗传算法对灯阵热流分布进行优化计算。文章对某型卫星真空热试验用红外灯阵进行了优化计算,根据优化结果对实际灯阵进行安装并测试热流均匀性,得到的实际结果与计算结果接近。以上工作对缩短红外灯阵热流均匀性测试时间,提升我国热试验水平有较重要的意义。

提高红外灯阵热流模拟均匀性的优化设计方法

真空热试验中通常使用红外灯阵作为整星试验和太阳电池板试验的外热流模拟装置。文章从平面灯阵的研究出发,建立了使用红外灯阵作为外热流模拟装置时到达被加热面热流密度的计算模型,对影响热流密度均匀性的因素进行了分析,提出了红外灯阵优化设计方法,以提高热流模拟时卫星表面的热流密度均匀性。研究结论可以用于指导真空热试验所用红外灯阵的工装设计。

红外灯阵热流不均匀度测试原理分析

文章分析了硅光电池用于红外灯阵热流不均匀度测量的原理。建立了硅光电池的简化数学模型。并用非线性最小二乘拟合方法。根据少量测量数据较准确地求得了硅光电池等效参数.另外,文章推导了硅光电池光生电流与达到热流密度的关系,并探讨了红外灯阵热流不均匀度的测试方法.

基于热流密度仿真计算的曲面红外灯阵优化设计方法

文章主要针对形状复杂的月球探测器的热流模拟问题进行研究。基于遗传算法与复合形算法,采取双目标、变尺度网格的优化策略建立了红外灯阵热流优化设计方法。应用单灯热流分布计算模型生成单灯热流分布数据库,解决了反光板反射热流问题,在此基础上建立了红外灯阵热流分布仿真计算方法。结果表明热流分布仿真计算具有较高的准确度,速度快,能够满足优化设计的需要,可以有效提高热流分布均匀性。

红外灯阵的应用

介绍红外灯阵在“东三”真空热试验中的应用情况。

基于红外灯阵加热平面温度均匀性优化设计

以红外灯阵作为热源对工件进行温度测试时,灯阵灯间距离参数配置不合理会使受热平面温度分布均匀性变差,影响测试结果的可信度。如何确定灯阵灯间最佳距离使温度分布最均匀是灯阵优化的难点。针对上述问题,建立了红外灯阵辐射照度分布数学模型,并通过求解热平衡方程建立了受热平面温度分布数学模型。定义了温度不均匀度作为受热平面温度均匀性的评判标准,并求解出约束范围内温度不均匀度最小时的灯间距离参数,并针对该参数对受热平面温度分布进行了仿真与实验。结果表明,当灯阵灯间距离为最优值时,与非最优距离参数相比受热平面目标区域内温度分布最均匀,证明采用的建模方法和优化思路具有可行性与有效性。

基于改进粒子群算法的红外灯阵自动优化设计

为提高航天器热试验用红外灯阵的设计效率、提升灯阵热流分布均匀性,提出一种基于粒子群算法的红外灯阵自动优化设计方法:建立红外灯单灯的热流分布数据库与灯阵位置参数的自动优化设计方法;并通过优化参数的重新选择和优化参数间约束条件的建立,改进传统的粒子群算法以提高设计效率。计算结果表明,相比遗传算法,使用改进粒子群算法进行灯阵优化设计用时缩减82%,而优化所得的热流分布均匀度仅低了0.77%。

航天器太阳电池阵热真空试验技术

文章叙述了进行太阳电池阵热真空试验的重要性、一般要求及相关的主要试验技术.