CN101900467A - 多汇总管式大型卧式热沉设计 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于热真空实验的多汇总管式大型卧式热沉设计。本发明特别应用于高真空羽流实验的多汇总管式大型卧式热沉设计。多汇总管式卧式热沉主要由4根下汇液总管(1)、支管(2)、翅片(3)、4根上汇液总管(4)组成,根据吸附气体的不同,热沉壁板结构形式和选材有所不同,常用的壁板是由不锈钢支管(2)和铜翅片(3)焊接而成,其中不锈钢支管内通制冷介质,介质的种类取决于流场气体的性质,常用介质有液氮、液氢、液氦等。工作时,流体均从封头热沉下部流进、上部流出。
Description
【技术领域】
本发明涉及用于热真空实验的多汇总管式大型卧式热沉设计。本发明特别应用于高真空羽流实验的多汇总管式大型卧式热沉设计。
【背景技术】
热沉是空间环境模拟设备的重要组成部分,其作用是在地面上模拟空间的冷黑环境。它的温度分布均匀度将直接影响到空间环境的模拟精度。
为了使热沉壁面温度分布满足均匀性要求,当前大型热沉一般分为若干片,每一片都有各自的流量控制回路,通过调节各路的液氮、气氮或液氦流量实现热沉套表面温度分布均匀。但是,由于热沉片内部的支管流量分配是由其内部结构决定的,若热沉分片、各片结构及形状等设计不合理,整个热沉的壁面温度分布特性先天不足,则仅靠流量调节远不能使热沉壁面温度分布均匀,尽管在80年代初已提出了热沉热设计的概念,但由于缺乏必要的理论方法和设计手段,故在设计时不能较精确地计算其流量分配和温度分布,在设计各热沉片时对温度均匀分布要求无法系统考虑,而只能根据所承受的总热载荷进行粗略估算,致使在许多情况下一些热沉片局部区域温度偏高或偏低。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种结构简单、流体流动自然、不会产生气堵、不用考虑流阻不对称、热沉降温速度快、流体封头进出的多汇总管式大型卧式热沉设计。
某大型卧式空间环境模拟器,直径5.2m,长12.6m,为使热沉温度分布均匀,设计成多汇总管式卧式热沉。热沉由数百根异型翅片管组成,将热沉分为大门热沉、舱体前部热沉、舱体后部热沉(带封头)等若干区域,每个区域沿圆周又被分成左半区和右半区两个小区,通过分区调节流量来控制热沉的温度均匀度。
多汇总管式卧式热沉主要由4根下汇液总管(1)、支管(2)、翅片(3)、4根上汇液总管(4)组成,根据吸附气体的不同,热沉壁板结构形式和选材有所不同,常用的壁板是由不锈钢支管(2)和铜翅片(3)焊接而成,其中不锈钢支管内通制冷介质,介质的种类取决于流场气体的性质,常用介质有液氮、液氢、液氦等。工作时,流体均从封头热沉下部流进、上部流出。
本发明具有的优点在于:(a)充分的利用了真空容器的有效空间;(b)卧式热沉由舱体前部热沉和舱体后部热沉(带封头)组成,有效地降低了轴向热胀冷缩应力所带来的不利;(c)上、下汇液总管各4根,将热沉等效的分成了若区域,每个区域沿圆周又被分成左半区和右半区两个小区,有效地降低了周向热胀冷缩应力所带来的不利;(d)流体在热沉内部单向流动,有效地减小了气堵现象;(e)材料采用不锈钢支管和铜翅片;(f)流量调节方便,热沉降温速度快,且温度均匀;(g)流体在封头处进出热沉,操作、维修方便。
【附图说明】
图1是多汇总管式卧式热沉结构形式
【具体实施方式】
下面结合附图来进一步说明本发明。
某大型卧式空间环境模拟器,直径5.2m,长12.6m,为使热沉温度分布均匀,设计成多汇总管式卧式热沉。热沉由数百根异型翅片管组成,将热沉分为大门热沉、舱体前部热沉、舱体后部热沉(带封头)等若干区域,每个区域沿圆周又被分成左半区和右半区两个小区,通过分区调节流量来控制热沉的温度均匀度。
工作时,流体均从封头热沉下部流进、上部流出。在舱体的上下各分布4根汇总管,像肋条一样分布的半圆形支管两端分别与上、下汇总管焊接。液氮、液氦或气氮通过下液总管送入下汇总管,液体(或汽液两相)沿支管上升,汇总到上汇总管后,从封头处排出舱外。液体或汽体的流动完全符合自然对流规律,不会形成气堵,热沉降温速度快,且温度均匀。
Claims (3)
1.多汇总管式卧式热沉,由下汇液总管(1)、支管(2)、翅片(3)、上汇液总管(4)组成,其特征在于:上、下汇液总管各有4根,将热沉等效的分成了若区域。
2.如权利要求1所述的多汇总管式卧式热沉,其特征在于:壁板由不锈钢支管(2)和铜翅片(3)焊接而成。
3.如权利要求1所述的多汇总管式卧式热沉,其特征在于:热沉由舱体前部热沉和带封头的舱体后部热沉组成。
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CN2009100920690A CN101900467A (zh) | 2009-09-16 | 2009-09-16 | 多汇总管式大型卧式热沉设计 |
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Publication Number | Publication Date |
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CN101900467A true CN101900467A (zh) | 2010-12-01 |
Family
ID=43226226
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102094786A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-06-15 | 北京航空航天大学 | 一种液氮液氦双介质兼容羽流吸附泵及其制冷方法 |
CN102323062A (zh) * | 2011-07-27 | 2012-01-18 | 北京航空航天大学 | 一种液氮液氦双介质兼容的圆锥形双层热沉装置及其制冷方法 |
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2009
- 2009-09-16 CN CN2009100920690A patent/CN101900467A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102094786A (zh) * | 2011-01-28 | 2011-06-15 | 北京航空航天大学 | 一种液氮液氦双介质兼容羽流吸附泵及其制冷方法 |
CN102323062A (zh) * | 2011-07-27 | 2012-01-18 | 北京航空航天大学 | 一种液氮液氦双介质兼容的圆锥形双层热沉装置及其制冷方法 |
CN102323062B (zh) * | 2011-07-27 | 2013-07-24 | 北京航空航天大学 | 一种液氮液氦双介质兼容的圆锥形双层热沉装置及其制冷方法 |
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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