低溫氣冷屏復合絕熱結構傳熱研究.pdf

1、被動熱防護技術可大大降低空間低溫貯箱漏熱，減少低溫推進劑蒸發(fā)損失，實現低溫介質的零蒸發(fā)存儲。氣冷屏復合絕熱是一種新型的低溫貯箱被動熱防護技術，它是聚氨酯泡沫絕熱（Spray-on Foam Insulation，SOFI）、變密度多層絕熱（Variable-Density Multilayer Insulation，VD-MLI）及氣冷屏絕熱的合理組合，具有絕熱效果好、質量輕的優(yōu)點，可以有效滿足飛行器地面停放、發(fā)射上升、在軌運行等階段對

2、低溫貯箱漏熱量的要求，是未來地面及空間低溫貯箱更為理想的熱防護形式。
　　本文以低溫貯箱氣冷屏復合絕熱結構為研究對象，開展了傳熱機理分析、傳熱模型建立及計算、溫度場數值模擬等研究，主要研究內容及結論如下：
　?。?）對地面階段、空間階段氣冷屏復合絕熱進行傳熱機理分析。地面階段為常溫常壓環(huán)境，VD-MLI相鄰輻射層之間存在氣體導熱，此時SOFI起主要絕熱作用；空間階段，由于環(huán)境高真空度，此時VD-MLI相鄰輻射層之間氣體導熱可

3、忽略，VD-MLI絕熱性能優(yōu)于SOFI，VD-MLI起主要絕熱作用。在傳熱機理分析的基礎上，建立了地面階段、空間階段氣冷屏復合絕熱結構的傳熱計算模型。
　?。?）利用MATLAB軟件，對地面階段、空間階段氣冷屏復合絕熱結構進行了傳熱計算。計算結果表明：地面階段，氣冷屏的最優(yōu)屏位在SOFI與VD-MLI之間；空間階段，氣冷屏的屏位處于VD-MLI內部或外部時都使貯箱漏熱量增大，其最優(yōu)屏位應在VD-MLI的中間附近。但考慮到航天飛行器