免费论文：液氮温区深冷环路热管运转个性的表面与试验接洽

深冷环路热管（Cryogenic Loop Heat Pipe, CLHP）动作连年来兴盛起来的一种深低温热传输器件，集高效热传输、灵活热贯穿以及热电门个性于一身，可灵验处置空间红外探测器等精细仪器与低温制冷机的辨别题目，实行红外摆设与低温制冷体例的灵验热啮合，控制来自低温制冷机的板滞振荡和电磁干预，普及空间红外探测体例的指向精巧性和成像品质，正变成国表里多家科学研究组织的接洽热门。因为CLHP充装低温工质、运转在深低温区，引导其与常温环路热管在诸多上面生存分别。经过充溢调查研究与领会，正文从工质采用、体例形成、启用进程、预热极限以及范围情况寄生漏热的感化等方面临CLHP与常温环路热管举行了体例的比拟接洽，为下一步发展CLHP的安排以及试验接洽供给需要的引导。对准CLHP的运用后台，即动作空间红外探测体例中贯穿红外探测器与低温制冷机的“桥梁”， 正文实行了袖珍化CLHP的安排，囊括工质采用、体例选型、元件安排以及预热本领和板滞强度校核。该CLHP以氮为工质，处事温区80-110K，沿用扶助回路法实行超临界启用。文中精细引见了CLHP各构成元件的安排规则与本领，个中，挥发器经过鞍座与红外探测器发烧面贴合；圆柱型冷凝器的安排满意与低温制冷机冷端的接口诉求。其余，对决定储气室面积与工质充装压力的规则与本领举行了精细阐明，以保证CLHP胜利实行超临界启用与平常运转。对自行安排的袖珍CLHP的运转个性发展普遍深刻的试验接洽，囊括超临界启用个性、主次挥发器热载荷的配合个性、预热极限、热阻变革、主挥发器小热载荷长功夫运转的本领、主挥发器热载荷递变个性以及热电门个性等。同声，对工质充装压力、次回路管线从主储液器引出场所以及储气室接入点场所等对CLHP处事本能的感化举行了试验接洽。经过试验接洽，正文考证了古人的少许论断，并得出以次要害论断：（1）经过减小传输管线的管径可灵验减小范围情况的寄生漏热，对次挥发器强加2.5W的热载荷，CLHP即可实行超临界启用；（2）当工质充装压力较低时，固然CLHP不妨实行超临界启用，然而主挥发器没辙独力运转；（3）CLHP克复范围情况寄生漏热的本领在于于主次挥发器热载荷之和，在符合的工质充装压力下，当主挥发器热载荷较大时，主挥发器不妨独力运转，而当主挥发器热载荷较钟点，须要次挥发器的扶助运转，且主挥发器热载荷越小，须要对次挥发器强加的最小热载荷越大；（4）当次回路管线从主储液器底部引出时，CLHP预热极限较小，而当次回路管线从主储液器中部和顶部引出时，CLHP预热极限明显增大；（5）该CLHP具备12W×0.56m的热传输本领，并展现出杰出的热控本能。创造了CLHP稳态运转的数学模子。模子商量了主次回路间的彼此效率与感化。个中，对挥发器毛细芯的建立模型既囊括保守的单层毛细芯，也囊括具备兴盛远景的双层复合毛细芯。基于冷凝器小管径的特性，对冷凝器两相区的建立模型鉴于环状流流型，商量了液体外表张力的效率以及气液两相间的彼此效率。沿用升值寻根法对稳态模子举行求解，以满意CLHP各元件能量平稳、压力平稳以及品质守恒的诉求为止，模仿所得CLHP温度变革趋向以及预热极限同等试验数据具备杰出的普遍性。运用该稳态模子，可赢得CLHP稳态运转沿回路的温度散布以及各元件内的压降，并不妨参观热沉温度、范围情况的寄生漏热、反重力莫大以及次挥发器热载荷等对CLHP稳态运转温度的感化，进而揭穿CLHP的稳态处事机理与运转个性。创造了CLHP超临界启用进程的数学模子。模子沿用节点搜集法，将CLHP的超临界启用进程分别为三个阶段，即次挥发器的冷却进程、主挥发器的冷却进程以及主回路的启用进程，按照各别阶段挥发器毛细芯所具备的功效和特性，对主挥发器和主储液器以及次挥发器和次储液器辨别创造相映的热搜集图。运用该节点搜集模子，可赢得超临界启用进程CLHP各元件的温度与压力变革，并不妨参观少许要害成分如工质充装压力、范围情况的寄生漏热以及次挥发器热载荷等对CLHP超临界启用本能的感化，对确定的处事前提下CLHP是否实行超临界启用作出确定，无助于于加深对CLHP超临界启用个性的领会。综上所述，正文控制了袖珍CLHP的安排本领，商量了本质运用中的接口诉求，并对其运转个性发展了体例深刻的表面与试验接洽，较为所有揭穿了CLHP的处事机理与运转个性，为CLHP将来的工程运用奠定了普通。

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