论文部分内容阅读
飞行器在工作中机载设备会产生出大量热量，这些热量如果不能及时散走，将威胁飞行器飞行安全。为了保证飞行器可靠工作，需要对飞行器设备进行合理的热控制设计。本文通过理论计算和实验分析的方法，对平流层飞行器设备舱热控制中涉及的相关问题进行了研究。
首先，对热管辐射器在平流层飞行器上的应用进行了理论分析。通过计算不同肋片厚度和不同肋片宽度情况下，热管辐射器重量及散热能力的变化，对肋片参数进行了优化，使热管辐射器能在重量最轻的前提下达到辐射能力最强。通过分析循环流体温度和空间热沉温度对辐射能力的影响，提出了合理提高循环流体温度及选择辐射器安装位置以提高辐射能力的热控制思路。
其次，对舱内强制对流换热随气压降低的衰减规律进行了研究。首先对低气压条件下气流的连续性进行了分析，确定在飞行器飞行高度和热控制温度条件下舱内气体仍处于连续流动状态，可以利用经典准则方程对舱内对流换热进行分析。然后利用加热板在环境模拟实验舱内进行不同气压条件下的强制对流实验，实验结果显示对流换热能力随压降的衰减先缓慢后迅速，和理论计算十分吻合。
最后，建立了封闭方腔内双平板自然对流换热模型，模拟机箱内电路板自然对流换热工况，利用工程计算流体软件FLUENT对模型进行了数值计算。计算中对双平板不同倾角情况下腔内温度场、速度场和平板表面温度的变化进行了分析，得到了平板表面自然对流换热随平板倾角变化的规律，可为机箱内电路板自然对流热控制设计提供参考。