方形空间通风换热的气流组织性能数值分析

目的研究载人航天器舱内的气流组织性能 ,分析斜进风通风方式下舱内的通风换热 ,为通风换热的设计提供依据。方法由物理模型 ,引入合理假设 ,建立描述舱内流动和传热的数学模型 ,采用交错网格的SIMPLE算法 ,从进风角度、换热性能、温度、速度的均匀性及环境的舒适性等方面综合分析该通风方式的特点。结果斜进风方式不存在明显的短路问题 ,换热能力较好 ;舱内工作区速度、温度的均匀性和舒适性提高 ;投入能量得到了较好的利用 ;两侧壁换热虽失去对称性 ,但其换热能力并没有迥然差别 ;进风角度小于 45°时温度场、速度场的均匀性比进风角度大于 45°时要好一些 ,但由于V ·△T的值保持在一定水平 ,此时的换热能力与进风角度大于 45°时相比变化不大。结论二维斜进风通风方式气流组织性能较好 ,但流动的可控性较差 ;可以适当地设计通风方式和角度 ,增加流动的可控性 ,并使换热和均匀性同时优化 ;空间站载人舱可采用角度变动范围在 1 5°～ 75°之间的风向可调式小开口斜进风方式。

空间站舱内侧上送侧下回对称通风方式数值模拟

首先用封闭方腔自然对流换热典型问题验证了数值模拟的准确性,然后对侧上送侧下回对称通风方式进行不同工况的数值模拟,结果表明:在一定工况下该通风方式出现分叉解现象;当自然对流无量纲数Gr/Re2小于5时忽略重力影响的误差不超过5%;微重力水平低于10-3g0可认为等同于零重力;送风角度为45°时流场平均流速最大,建议30°-60°,且送风速度小于1.0m/s.

舱内航天服散热途径分析

为分析常压下航天员穿着舱内航天服时的散热性能， ６ 名健康男性青年按二次复合设计分组共进行２４ 人次试验。经分析计算获得了服装各散热途径的散热率随通风气源参数 （风温、风量、风湿） 及人体活动水平 （安静或运动） 变化的数学模型。

一种用于出舱活动的相变储热/辐射器式热沉

首先讨论了出舱活动中的各种散热方案；然后介绍了一种相变储热／辐射器式热沉。给出了闭式散热系统设计的性能要求及相变材料的选取标准和计算方法。

航天员的产热和散热问题

航天员的产热与散热是确定飞行器生保系统多项部件设计的重要依据，也是判断航天员劳动强度、安排作息制度、实施医学监督的主要指标。文章结合作者以往工作部份经验介绍了国外３种估测航天员代谢热的方法；归纳了航天员舱内外活动时的产热量，并综合分析其变异的原因；并着重论述了低压条件下影响航天服热交换的因素，从而提出了可以由地面实验所获得的服装通风流率，转换成不同低压下带走同样热量所需相应流率的数学方法。

仪器设备间距对空间实验室机柜内部流动和传热的影响分析

为充分利用机柜内有限空间并改善仪器设备的散热环境,建立了空间实验室机柜的模型,运用数值计算方法,对不同仪器设备间距下机柜内流场和温度场进行求解,研究了不同布局仪器层平均风速和仪器表面平均对流换热系数的变化规律。结果表明,合理地选择仪器设备间距可以有效地改善其表面的散热状况,为空间实验室机柜的热设计提供了依据。