平板显示器辐射散热比例影响因素分析

利用经验公式计算竖直平板显示器散热量,并计算显示器辐射散热比。分析了显示器表面发射率、平板设备表面温度、空气温度、围护结构表面温度和平板显示器高度这5个因素对辐射散热的影响。结果表明,辐射散热比例随着平板表面温度的升高先增大后减小。空气温度和围护结构表面温度在平板表面温度低于50℃时,对辐射散热比例影响比较明显;而当平板表面温度高于40℃时,随着特征长度增加,辐射散热比例先增大后减小。

氦氙气冷小堆燃料棒辐射散热特性分析

反应堆堆芯热工安全特性是反应堆系统安全特性最重要的组成部分。氦氙气冷小堆中燃料棒间温差大,辐射散热不可忽略。因此针对氦氙气冷小堆堆芯,不止需要考虑对流换热和热传导两种换热形式,也需要考虑辐射散热对堆芯换热的影响。本文通过建立氦氙气冷小堆堆芯1∶1精细化模型,开展反应堆堆芯内部三维辐射散热特性分析,同时获得辐射角系数。将本文模型计算结果与蒙特卡罗方法结果进行对比验证,两者相对误差小于1%,证明该辐射角系数计算方法的准确性。开展了燃料棒径距比、燃料棒表面温度、燃料棒长度等几何参数敏感性分析,关注其对燃料棒辐射散热特性的影响,并开发出一套具有普适性的堆芯内燃料棒辐射角系数经验关系式。本文通过研究燃料棒间辐射散热特性了解反应堆内辐射散热规律,为后续反应堆堆芯热工安全特性研究提供了技术支撑。

辐射散热涂料的黑色颜料选择

详细研究了炭黑、碳纳米管、石墨烯、铜铬黑及其添加量对辐射散热涂层热稳定性、红外发射率的影响;结合应用场景,讨论了辐射散热涂料配方设计原则。结果表明,作为辐射散热涂层中的功能颜料,对于需要耐高温(450℃以上)的场合,铜铬黑要优于碳纳米管和石墨烯,在中低温区间(150~300℃),三者都表现出较好的应用能力,这为不同工作温度下的辐射散热涂料配方设计及涂料选择提供了数据支撑。

大口径空间光学遥感器辐射散热器的设计及应用

为满足大口径空间光学遥感器高效率、低密度散热的需求,提出一种基于高导热石墨膜的空间辐射散热器。对高导热石墨膜的基础物理性能、结构成分、力学性能、热性能、空间环境适应性等进行较全面的测试分析。将高导热石墨膜与热管、蜂窝板等结合起来解决高导热石墨膜应用中常见的厚度方向导热系数低、力学强度低、硬度低、厚度薄、单块尺寸小的难题。对散热器和2种传统空间辐射散热器进行对比仿真分析,仿真分析结果表明:同等散热能力下,高导热石墨辐射散热器的质量仅为传统铝合金板散热器的约1/3,仅为传统铝蜂窝板辐射散热器的约1/2。通过热平衡实验和在轨飞行应用对散热器的散热性能进行验证,验证结果表明:仿真值与在轨值具有良好的一致性,散热器具有优异的力、热性能及显著的减重优势,可广泛应用于各种航天器的散热及均温。

“接触-导热”式热管辐射散热器设计与分析

针对空间核反应堆电源中的热排散系统,新设计出“接触-导热”式热管辐射散热器结构,根据此散热器结构提出了“划分节点-分层耦合”的传热计算模型,计算了其辐射散热特性,并以JIMO(木星冰卫星轨道器)空间探测任务为背景,对散热系统整体进行了性能分析与对比。结论如下:为提升单块辐射板以及系统整体的散热性能,除可通过增加NaK 78入口温度途径外,还可采用增大NaK 78循环流量的方法;对于单块辐射板而言,散热面积固定情况下当NaK 78流量由1 kg/s增加至10 kg/s,辐射板散热量可增大14.14%,而对于系统整体而言,散热量固定工况下当NaK 78流量由1 kg/s增加至10 kg/s,所需辐射板总面积可减小67.73%;为提高系统循环流量,可采用“串-并联”相结合的辐射板连接方式实现;JIMO散热系统采用新型辐射板结构,散热总面积最大可减小59.06%,散热板总质量最大可减小4.24%,新型散热板结构具有一定的高效与轻质性。研究结果对空间堆电源系统热管式辐射散热器设计具有指导意义。

板面温度不均匀条件下的空间辐射散热计算

辐射散热板的散热计算是空间核动力装置散热计算的重要部分,而其板面温度并不均匀,难以采用传统的角系数进行散热计算。本文通过对具有代表性换热特性的局部辐射散热板板面建模分析,应用蒙特卡罗方法进行板面温度不均匀条件下的空间辐射散热计算,即有效辐射计算与宇宙吸收辐射计算,并且给出板面温度不同方向上分布不均匀对结果的影响。

基于多目标遗传算法的固定蜂窝板辐射器性能优化

针对某低轨卫星高散热性与减重需求,提出一种蜂窝板辐射器的优化设计方案。研究表明,外贴热管能够提高辐射器散热能力与表面温度均匀性。以热管-管路布局参数作为设计变量,利用优化拉丁方试验法生成72套样本组合,并采用误差最低的径向基函数(RBF)构建代理模型,仿真结果表明,基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)迭代得到的最优方案提高散热能力超过1/4,表面温度均匀性改善65%且辐射器总质量降低32%。通过绕轨运行热控能力分析得到,优化方案的散热器具有优异的散热性能以及显著的减重优势,可为固定式空间辐射器的设计提供参考。

基于辐射散热的空间目标红外特性建模与研究

首先介绍了用于保证空间目标正常工作常用的辐射散热器分类,并阐述了其运行模式及使用条件。总结了现有的空间目标红外特性模型,并进一步分析,将空间目标外表面区域分为一般区域和辐射散热区域,建立不同的能量方程。以FY-1C为例,根据空间目标的轨道特性、材料特性和结构特性,使用有限单元法分析得到空间目标外表面的温度场分布,在散热功率为0 W和100 W的情况下,散热区域温差最大为51.49℃。结合温度场分布和轨道特性,进一步计算得到空间目标在距离5 km的探测系统入瞳处的辐射照度。当目标处于地球阴影区,目标散热区域接收到的地球自发辐射和地球反射辐射入射角很大,可以忽略不计,此时目标的辐射照度在两种散热功率下相差1~2个数量级。在日照区,由于目标反射辐射的影响,不同的散热功率只对长波波段的辐射特性有一定影响。

考虑辐射散热叠层板热诱发振动的有限元分析

通过在叠层板单层厚度方向上布置温度线的方法,求解了考虑辐射散热边界条件下的叠层板的瞬态温度场;在此基础上利用考虑剪切效应的高阶板位移场建立板振动的有限元方程,分析了叠层板的热诱发振动问题;通过算例与ANSYS三维耦合单元(Solid5)结果的对比表明,提出的计算模型和方法具有很好的计算效率和精度.

空间辐射散热器含液滴介质的辐射特性和辐射传热

本文从米氏电磁散射理论出发， 计算了含液滴介质的辐射特性。考察了各向同性散射能量传递份额的再分配， 导出了吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数。计算了空间辐射散热器液滴层瞬态辐射换热， 经与文献 ［４， ５］ 的比较表明， 本文所导出的辐射传递系数计算方法正确， 精度高。用计算机辅助实验， 分析液滴发生器产生粒子的大小、粒径分布对瞬态辐射换热的影响， 可减少空间辐射散热器设计过程中的实验次数。

碳纳米管结构对红外辐射散热涂料性能的影响

以水性聚氨酯为成膜物质,以碳纳米管为功能填料,制备了具有红外辐射增强散热功能的碳纳米管复合涂料。比较了具有不同结构参数的碳纳米管对涂料散热性能的影响。结果表明:碳纳米管能有效增强涂料的辐射散热性,且碳纳米管的晶格结构越完美,缺陷越少,涂料的红外辐射散热性能越优良。

空间辐射散热器液滴层的瞬态辐射换热

采用光线踪迹法结合区域法，考虑了壁面的多次反射及各向同性散射时能量传递份额的再分配，导出了两侧均为半透明界面下一维吸收、发射、各向同性散射介质的辐射传递系数．忽略Z向和Y向的散热，把空间辐射换热器液滴层简化为具有两个半透明界面的一维问题．将辐射传递系数和控制容积法相结合，数值模拟了空间辐射散热器液滴层内的瞬态温度分布．与分离变量法的计算结果比较表明，导出辐射传递系数的方法正确，计算结果精度高．

空间液滴辐射散热器传热研究综述

本文对空间液滴辐射散热器的国内外研究进展作了介绍,重点对国内外学者对液滴辐射散热器传热建立的数学模型作了综述,并提出了有待解决的几个方面的问题。

航天器主动热控制系统辐射散热的半物理仿真

该文提出在主动式热控制系统的地面动态实验中用半物理仿真的方法模拟在轨热辐射环境和辐射散热器。文中给出了半物理仿真系统的设计方案,用伪组件代替辐射散热器连接在真实回路中,用虚拟组件在计算机中模拟真实的在轨热辐射环境和辐射散热器的运行,并通过测控系统控制伪组件的运行状态。文中给出了虚拟组件和伪组件的设计与实现。实验结果表明这种方案能够准确地模拟出热辐射环境对热控制系统运行的影响。

同位素温差电源辐射器的散热特性研究

建立了同位素温差电源管肋式辐射器散热过程的耦合传热模型,采用热网络法结合蒙特卡罗法,数值模拟了辐射器的散热过程.分析了辐射器质量不变的条件下,肋片数、高度及表面发射率等参数的影响.研究结果表明,在管内第二类边界条件下,肋片数对辐射器散热性能的影响明显;肋片散热效率随表面发射率的增加而降低,随肋片高度的增加非单调变化,存在一最优值.

MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器分析及优化

空间核反应堆是空间核电源和核推进的研究基础,大功率核反应堆的体积和质量一直是限制航空航天设计的重要因素。针对这一问题,本文对MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器进行建模和分析,建立热管式辐射散热器的热阻模型,利用穷举法和遗传算法在给定工况下探讨裸碳纤维翅片长度Lf和厚度δf、冷却剂质量流量m、辐射散热器入口温度Tf1对散热器质量M的影响。结果表明,当Tf1=800 K、Lf=5 cm、δf=0.16 mm、m=9 kg/s时,M达到最优,为906.593 kg,优化了0.63%的系统质量。

红外定向辐射器辐射散热及其影响因素探讨

从辐射散热的基础理论入手 ,分析红外定向辐射器辐射散热机理 ,并从红外定向辐射器的组成材料和结构上探讨其辐射散热的影响因素 ,从而为红外定向辐射器的结构设计、材料选用提供依据。

低温热管墙壁辐射散热器及其应用探讨

针对采暖能耗大的问题 ,提出了一种低温热管墙壁辐射散热器 ,并分析其节能性能和应用前景。

浅述对流与辐射散热对定型模冷却系统设计的影响

本文从热力学的角度,对异型材挤出定型模的冷却热平衡进行了浅析,提出在定型模冷却通道设计时,应充分考虑对流散热及辐射散热对冷却系统尺寸确定的影响。从而较为准确的确定冷却通道长度,达到提高冷却效率、保证型材质量的目的。

红外辐射涂料在LED散热领域的应用

LED作为一种新型高效固体节能电子器件,对我国可持续发展战略具有十分重要的意义,然而其散热问题却一直制约着LED的发展。通常LED散热是通过热传导和热对流进行的,但其实辐射散热也是一种有效的散热方式。本文首先介绍了辐射散热的原理,分析了红外辐射涂料在LED散热应用中的可行性,介绍了红外辐射涂料在LED散热领域的应用现状,指出红外辐射涂料目前在这方面的实际应用并不广泛,最后讨论了红外辐射涂料在LED散热方面的发展趋势。