基于熱控地面模擬實驗艙的精確溫濕控制實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)有載人航天器、空間站密封艙及其地面實驗艙內(nèi)溫濕度因耦合在一起,一般采用“主動控溫、被動控濕”的方式,在高精度溫濕度控制要求下易出現(xiàn)濕度控制不合理的現(xiàn)象。溫濕度控制系統(tǒng)作為載人航天器環(huán)控生保系統(tǒng)的必備控制系統(tǒng),對其進行研究與開發(fā)具有重要的意義。在航天器熱控系統(tǒng)地面試驗過程中,降壓法是抑制自然對流影響的一個重要技術(shù),但是降壓比往往與很多未知參數(shù)有關(guān),合理的降壓比選擇對自然對流抑制作用、能耗及安全都有重要影響。因此本文對航天器密封艙溫濕度控

2、制系統(tǒng)和降壓法消除艙內(nèi)自然對流的影響展開了研究。
　　針對溫濕度控制的問題,基于地面試驗系統(tǒng),運用集總參數(shù)法,根據(jù)空氣的熱量平衡和質(zhì)量平衡原理分別建立了溫濕度控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)仿真模型。通過分析中、低溫回路換熱器和冷凝干燥器降溫點的變化情況,研究了系統(tǒng)通風量、人體產(chǎn)濕量和冷干支路流量分配比例對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的影響。通過分析不同工況下密封艙內(nèi)溫度與濕度的動態(tài)響應(yīng),研究了溫濕度控制系統(tǒng)的動態(tài)特性。
　　研究結(jié)果表明,系統(tǒng)目標控制

3、點相對濕度最低能達到37.8％,能承受的最高人體產(chǎn)濕量為16.29kg/day,最佳總通風量為8m3/min,最佳冷干支路流量分配比例為0.255,且人體產(chǎn)濕量是影響系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性最關(guān)鍵的因素,在設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)充分考慮人體產(chǎn)濕量與系統(tǒng)的匹配。此外,該系統(tǒng)具有足夠的控溫控濕能力,在施加合理控制策略的情況下可以快速實現(xiàn)對目標控制點溫度和濕度的精確控制。在濕負荷較大而超出系統(tǒng)控制能力的情況下,可以采取調(diào)節(jié)冷干支路流量分配比例和對通風回路補熱的方式