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环路热管技术(LHP)的发展现状 被引量:24
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作者 向艳超 侯增祺 张加迅 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期682-684,共3页
LHP作为一种新型传热装置,经过近三十年的发展,其技术已日趋成熟,并已开始在航天器中应用。本文在作 者对LHP研究的基础上,结合国内外LHP技术的进展,综述了LHP技术的主要研究现状及今后发展的趋势,并论述了 LHP技术的应用前景。
关键词 环路热管
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环路热管启动特性的实验研究 被引量:26
2
作者 张红星 林贵平 +3 位作者 丁汀 邵兴国 R.G.Sudakov Y.F.Maidanik 《中国科学(E辑)》 CSCD 北大核心 2005年第1期17-30,共14页
通过大量的实验研究了蒸发器内气液分布、反重力工作高度、启动热载荷的大小、热沉温度等因素对启动的影响, 描述并分析了4种不同蒸发器内气液分布情况下的启动现象, 给出了系统温度变化曲线图, 分析了启动的难易程度. 根据实验数据得... 通过大量的实验研究了蒸发器内气液分布、反重力工作高度、启动热载荷的大小、热沉温度等因素对启动的影响, 描述并分析了4种不同蒸发器内气液分布情况下的启动现象, 给出了系统温度变化曲线图, 分析了启动的难易程度. 根据实验数据得出结论: (ⅰ) 对于液体干道内充满液体的启动情况, 储液器温度上升的主要原因并不是漏热, 而是回路压力升高所致. (ⅱ) 热载荷大有利于启动. (ⅲ) 未完全绝热时小热载荷下热沉温度不影响启动. (ⅳ) 环路热管在反重力情况下启动时, 当蒸汽槽道存在蒸汽时, 所需启动时间、启动温升增大; 而蒸汽槽道充满液体时, 所需时间、过热度和启动温升都减少. 实验还观察到了反重力启动时呈现两种启动方式的特别现象. 展开更多
关键词 实验研究 升高 观察 内气 影响 分布情况 变化曲线 环路热管 热载荷 槽道
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环路热管温度波动现象的实验分析 被引量:21
3
作者 张红星 林贵平 +1 位作者 丁汀 邵兴国 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期116-120,共5页
对实验中观察到的环路热管温度波动现象进行了描述和解释 .实验发现 ,较小热载荷和较大热载荷下环路热管容易出现温度波动现象 .对于蒸发器充满液体的启动情况 ,小热载荷启动容易出现毛细芯内的工质蒸发现象 ,芯内蒸发继而引起冷凝器入... 对实验中观察到的环路热管温度波动现象进行了描述和解释 .实验发现 ,较小热载荷和较大热载荷下环路热管容易出现温度波动现象 .对于蒸发器充满液体的启动情况 ,小热载荷启动容易出现毛细芯内的工质蒸发现象 ,芯内蒸发继而引起冷凝器入口处的温度波动 ,并且最终导致可变热导区的稳态工作温度偏高 .冷凝器出口处的温度波动现象产生的原因是工质充装量和储液器容积的不匹配 ,冷凝器出口的温度波动可以通过对工质充装量的控制来避免 . 展开更多
关键词 环路热管 温度波动 倒流 启动
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复合结构毛细蒸发器传热特性研究 被引量:23
4
作者 李强 周海迎 宣益民 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期148-150,共3页
研制了复合结构毛细蒸发器环路热管,实验研究了环路热管的启动性能与运行特性,通过与单一结构毛细蒸发器环路热管对比,表明复合结构毛细蒸发器环路热管传热功率密度得到了提高,热阻明显降低。但在低功率下启动时,复合结构毛细蒸发器环... 研制了复合结构毛细蒸发器环路热管,实验研究了环路热管的启动性能与运行特性,通过与单一结构毛细蒸发器环路热管对比,表明复合结构毛细蒸发器环路热管传热功率密度得到了提高,热阻明显降低。但在低功率下启动时,复合结构毛细蒸发器环路热管的温度波动现象加剧。 展开更多
关键词 毛细蒸发器 环路热管 复合毛细芯
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中国航天器新型热控系统构建进展评述 被引量:19
5
作者 宁献文 李劲东 +1 位作者 王玉莹 蒋凡 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1-13,共13页
热控是由工程热物理与航天技术相互促进发展而形成的一门交叉学科,直接影响着航天器的总体设计水平。随着中国航天事业的飞速发展,对热控设计提出了越来越高的要求,并已成为制约中国航天器设计水平的关键瓶颈技术之一。本文综合评述了... 热控是由工程热物理与航天技术相互促进发展而形成的一门交叉学科,直接影响着航天器的总体设计水平。随着中国航天事业的飞速发展,对热控设计提出了越来越高的要求,并已成为制约中国航天器设计水平的关键瓶颈技术之一。本文综合评述了中国航天器新型热控系统构建的最新研究成果和进展,具体包括:针对载人航天、探月工程等不同任务需求,构建出了相应的新型热控系统,开发出了以泵驱单相流体回路、重力驱动两相流体回路、环路热管与水升华器等为代表的一批新型热控产品。在此基础上,结合中国航天工程实际需求,指出了今后的主要研究方向。 展开更多
关键词 航天器 热控 热总线 泵驱流体回路 环路热管 水升华器
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环路热管技术的研究热点和发展趋势 被引量:16
6
作者 曲燕 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期7-14,共8页
综述了环路热管技术近20年的主要理论和实验研究内容,分析了当前的研究热点,包括环路热管启动特性研究,以温度滞后和温度波动现象为代表的暂态特性研究,新型毛细芯的研制和毛细结构的优化,蒸发器内的强化传热和可视化研究,以及高级环路... 综述了环路热管技术近20年的主要理论和实验研究内容,分析了当前的研究热点,包括环路热管启动特性研究,以温度滞后和温度波动现象为代表的暂态特性研究,新型毛细芯的研制和毛细结构的优化,蒸发器内的强化传热和可视化研究,以及高级环路热管、混合冷却环路、多蒸发器混合环路热管、低温环路热管等新型环路热管技术。 展开更多
关键词 环路热管 启动特性 温度波动 毛细芯 可视化
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多尺度复合毛细芯环路热管的传热特性 被引量:17
7
作者 王野 纪献兵 +1 位作者 郑晓欢 徐进良 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2055-2061,共7页
为解决环路热管在蒸发腔不同区域对于毛细芯孔径尺度和热导率的不同需求,制备了一种多尺度复合毛细芯环路热管,并在不同加热功率、放置角度和冷却方式下对环路热管进行了热性能测试。实验发现该环路热管具有较好的传热性能,在200 W加热... 为解决环路热管在蒸发腔不同区域对于毛细芯孔径尺度和热导率的不同需求,制备了一种多尺度复合毛细芯环路热管,并在不同加热功率、放置角度和冷却方式下对环路热管进行了热性能测试。实验发现该环路热管具有较好的传热性能,在200 W加热功率下,蒸发腔壁面中心温度Tc最低仅为64℃。与风冷方式相比,冰冷方式可以显著强化环路热管的传热性能,降低Tc和热阻。热阻最低为0.19 K·W-1。同时冰冷方式也有利于改善均温性。当加热功率不同时,放置角度对环路热管温度及热阻的影响有所不同。另外,多尺度复合毛细芯的应用有效地降低了热泄漏。随着加热功率的增加,放置角度不同的LHP的热泄漏变化趋势不同。 展开更多
关键词 环路热管 毛细芯 多尺度 传热特性 热泄漏
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环路热管内工质流动特性的研究 被引量:11
8
作者 苗建印 侯增祺 曹剑峰 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第4期57-63,共7页
由于环路热管 ( LHP)具有高传热性能、远距离传输热量、优良的控温特性和管路的可任意弯曲、安装方便等特点 ,使 LHP在航天热控领域有着广泛的应用前景。文章对 LHP内工质的流动压力降进行了分析和计算 ;对毛细芯所能提供的最大蒸发传... 由于环路热管 ( LHP)具有高传热性能、远距离传输热量、优良的控温特性和管路的可任意弯曲、安装方便等特点 ,使 LHP在航天热控领域有着广泛的应用前景。文章对 LHP内工质的流动压力降进行了分析和计算 ;对毛细芯所能提供的最大蒸发传热能力进行了预测 ,并结合实验研究结果综合分析了毛细芯结构对 LHP性能的影响。 展开更多
关键词 环路热管 LHP 航天工业 热控系统 工作介质 流动压力降 毛细芯
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重力辅助环路热管稳态运行特性的实验研究 被引量:14
9
作者 柏立战 林贵平 张红星 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1112-1117,共6页
随着环路热管应用领域不断扩展,其可能在各种姿态下运行,包括重力辅助姿态。对环路热管在重力辅助姿态下的稳态运行规律和特性进行了实验研究,并同平放及反重力条件下的运行特性进行了比较。通过实验可得出,在重力辅助姿态下,环路热管... 随着环路热管应用领域不断扩展,其可能在各种姿态下运行,包括重力辅助姿态。对环路热管在重力辅助姿态下的稳态运行规律和特性进行了实验研究,并同平放及反重力条件下的运行特性进行了比较。通过实验可得出,在重力辅助姿态下,环路热管存在两种驱动模式,即重力单独驱动模式和毛细力与重力共同驱动模式。当热载荷较小时,环路热管工作在重力单独驱动模式,蒸汽管线内为气液两相工质,回流液体对储液器的冷却作用加强,运行温度明显低于平放及反重力条件下之值,热导显著增大;当热载荷大于某一临界值,环路热管工作在毛细力与重力共同驱动模式,蒸汽管线内为单相蒸汽,运行温度同平放及反重力条件下之值基本一致。最后,从环路热管系统压力平衡和储液器能量平衡的角度对上述实验现象进行了解释和分析。 展开更多
关键词 环路热管 重力辅助 运行特性 能量平衡
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环路热管复合毛细芯的孔结构优化与性能研究 被引量:12
10
作者 徐计元 邹勇 程林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第23期70-74,152,共5页
采用不同粒度的造孔剂制备了孔隙特性优化布置的环路热管双层复合结构毛细芯。研究了复合结构毛细芯的导热系数及其整体毛细抽吸性能。实验结果表明:孔隙率相同的情况下,毛细芯的导热系数随着平均孔径的降低及孔径分布的集中而降低。通... 采用不同粒度的造孔剂制备了孔隙特性优化布置的环路热管双层复合结构毛细芯。研究了复合结构毛细芯的导热系数及其整体毛细抽吸性能。实验结果表明:孔隙率相同的情况下,毛细芯的导热系数随着平均孔径的降低及孔径分布的集中而降低。通过控制复合结构毛细芯内外层的孔隙特性可调节毛细芯的整体导热系数分布。双层复合结构毛细芯的整体毛细抽吸性能介于相应单层毛细芯的抽吸性能之间,其整体毛细抽吸性能主要取决于内层的孔隙特性。考虑到复合毛细芯的导热系数布置、整体毛细抽吸性能和气体渗透率等因素,采用内层小孔径而外层孔径较大的复合毛细芯结构可实现环路热管毛细芯整体性能的优化。 展开更多
关键词 环路热管 复合毛细芯 导热系数 毛细抽吸性能 造孔剂
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环路热管毛细结构的研究进展 被引量:12
11
作者 徐计元 邹勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期65-73,12,共9页
环路热管是一种利用相变换热的高效传热装置,在电子元件高效散热等领域得到广泛应用。环路热管蒸发器中的多孔毛细结构是整个系统循环的重要动力来源及核心组成部分。文中综述了环路热管蒸发器多孔毛细结构近十年的研究进展,其中包括宏... 环路热管是一种利用相变换热的高效传热装置,在电子元件高效散热等领域得到广泛应用。环路热管蒸发器中的多孔毛细结构是整个系统循环的重要动力来源及核心组成部分。文中综述了环路热管蒸发器多孔毛细结构近十年的研究进展,其中包括宏观结构(蒸汽槽道及毛细芯宏观尺寸)优化研究、微观结构优化研究以及新型材料研究,并重点讨论了双孔径毛细芯及复合结构毛细芯的研究进展。文中还对多孔毛细结构的毛细抽吸性能的表征方法进行了简要概述,为进一步优化毛细芯性能提供了理论指导。最后文章对各研究成果进行了总结并提出了未来高性能毛细芯研究的发展方向。 展开更多
关键词 环路热管 毛细芯 毛细抽吸性能 双孔径
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烧结工艺对环路热管用Ni多孔毛细芯性能的影响 被引量:11
12
作者 王德志 王小鹰 +2 位作者 周盼 段柏华 汪超 《粉末冶金材料科学与工程》 EI 北大核心 2014年第5期687-694,共8页
以羰基镍粉为原料,采用粉末冶金法制备热管用 Ni 多孔毛细芯,研究装料密度、烧结温度、烧结时间等对毛细芯的孔隙率、平均孔径、微观形貌、渗透率及毛细压力的影响规律。结果表明:在烧结温度为750~800℃,烧结时间为30~45 min,装... 以羰基镍粉为原料,采用粉末冶金法制备热管用 Ni 多孔毛细芯,研究装料密度、烧结温度、烧结时间等对毛细芯的孔隙率、平均孔径、微观形貌、渗透率及毛细压力的影响规律。结果表明:在烧结温度为750~800℃,烧结时间为30~45 min,装料密度为0.9~1.0 g/cm3条件下烧结,获得的毛细芯具有良好的综合性能,孔隙率为55%~64%,渗透率为1.2~1.7×10-13 m2,毛细压力为200~240 kPa,满足环路热管用毛细芯的性能要求。 展开更多
关键词 环路热管 粉末冶金 孔隙率 渗透率 毛细压力
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月地高速再入返回器热控设计及实现 被引量:11
13
作者 宁献文 苏生 +7 位作者 陈阳 苗建印 张栋 郑凯 张红星 张冰强 徐侃 王录 《中国科学:技术科学》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期145-150,共6页
针对月地高速再入返回器不同阶段大功率散热、小功率保温与高速返回过程中高温隔热之间的突出矛盾,以及狭小、局促空间内设备热量的收集、传输、排散与阻断等技术难题,首次构建一种基于柔性自适应"热开关"的小型再入返回类航... 针对月地高速再入返回器不同阶段大功率散热、小功率保温与高速返回过程中高温隔热之间的突出矛盾,以及狭小、局促空间内设备热量的收集、传输、排散与阻断等技术难题,首次构建一种基于柔性自适应"热开关"的小型再入返回类航天器热控体系,成功研制出一套基于异构式环路热管的一体化柔性、高效热管理系统.在轨飞行数据表明:核心热控产品环路热管控温运行模式下实际传热能力超过65 W,阻断模式下漏热量小于2 W,"热导比"大于30,能够很好地实现"热开关"功能,确保了返回器所有设备的温度水平优于指标要求. 展开更多
关键词 月地返回 高速再入 热控 环路热管 热开关 热导比
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环路热管启动特性模拟 被引量:11
14
作者 黄洁 王乃华 程林 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期297-302,共6页
对阿尔法磁谱仪(AMS-02)低温冷却器环路热管的启动特性进行了数值模拟研究。结果表明热负荷高利于环路热管的启动。某些结构或者装配的差别产生的接触热阻造成两侧并联的环路热管热量分配不均,从而低负荷时导致一侧环路热管无法启动。... 对阿尔法磁谱仪(AMS-02)低温冷却器环路热管的启动特性进行了数值模拟研究。结果表明热负荷高利于环路热管的启动。某些结构或者装配的差别产生的接触热阻造成两侧并联的环路热管热量分配不均,从而低负荷时导致一侧环路热管无法启动。主副毛细芯的结构有利于建立热管启动的过热度。 展开更多
关键词 阿尔法磁谱仪 环路热管 启动特性 数值模拟 多孔介质 换热
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微型热管的研究进展 被引量:7
15
作者 刘一兵 黄新民 +1 位作者 刘国华 刘安宁 《低温与超导》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期39-43,共5页
微型热管是伴随微电子技术的发展而发展起来的一门新兴技术,是有效冷却高热流密度电子器件的主要途径之一。阐述常用的微型热管即脉动热管、微槽平板热管、环路热管的研究现状和进展,总结微型热管研究所面临的困难和挑战,指出微型热管... 微型热管是伴随微电子技术的发展而发展起来的一门新兴技术,是有效冷却高热流密度电子器件的主要途径之一。阐述常用的微型热管即脉动热管、微槽平板热管、环路热管的研究现状和进展,总结微型热管研究所面临的困难和挑战,指出微型热管的发展趋势,认为必将广泛应用于电子器件冷却、航空航天及计算机等领域。 展开更多
关键词 微型热管 脉动热管 微槽平板热管 环路热管 冷却 传热
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平板型小型环路热管的温度波动特性 被引量:10
16
作者 盖东兴 刘志春 +1 位作者 刘伟 杨金国 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1390-1397,共8页
环路热管(LHP)是一种靠蒸发器内的毛细芯产生毛细力驱动回路运行,利用工质相变来传递热量的高效传热装置。本文研制了一套小型平板式蒸发器、风冷式冷凝器的环路热管(mLHP),mLHP的毛细芯为25μm不锈钢丝网,工质为甲醇。蒸发器、冷凝器... 环路热管(LHP)是一种靠蒸发器内的毛细芯产生毛细力驱动回路运行,利用工质相变来传递热量的高效传热装置。本文研制了一套小型平板式蒸发器、风冷式冷凝器的环路热管(mLHP),mLHP的毛细芯为25μm不锈钢丝网,工质为甲醇。蒸发器、冷凝器以及所有管路均由紫铜制成。研究了平板型mLHP在不同热负荷条件下的温度波动特性,实验结果表明,mLHP在1.5~4 W.cm-2的热通量范围内容易发生温度波动;还研究了倾角以及充灌量等对mLHP系统温度波动的影响,并给出相应的合理解释。 展开更多
关键词 环路热管 平板式蒸发器 温度波动 电子器件散热
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重力辅助平板型环路热管实验研究 被引量:10
17
作者 盖东兴 刘志春 +1 位作者 刘伟 杨金国 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期196-201,共6页
研制了一套以不锈钢丝网为毛细芯的平板式蒸发器、风冷式冷凝器,以甲醇为工作工质的环路热管,并着重研究了其在不同热负荷条件下启动特性以及变工况条件下运行特征。实验结果表明,平板式LHP可以在1~10W/cm2热流密度范围内顺利启动,并... 研制了一套以不锈钢丝网为毛细芯的平板式蒸发器、风冷式冷凝器,以甲醇为工作工质的环路热管,并着重研究了其在不同热负荷条件下启动特性以及变工况条件下运行特征。实验结果表明,平板式LHP可以在1~10W/cm2热流密度范围内顺利启动,并有良好的适应变热负荷能力,在改变工况的时候系统一般能在3min内重新达到新平衡状态。系统在18~48W热负荷条件下出现波幅和周期不等的温度波动现象。实验系统的热阻在0.29~3.2℃/W之间,热阻与热负荷、系统倾角以及工质充灌量有关,并重点研究了倾角以及充灌量对系统启动及其变工况运行的影响。 展开更多
关键词 环路热管 平板型蒸发器 热控
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充注量对水冷式环路热管性能影响的实验研究 被引量:10
18
作者 赵同乐 吴静怡 +1 位作者 张晋晋 蔡爱峰 《制冷技术》 2017年第1期18-22,共5页
工质充注量对环路热管系统的性能有着重要的影响。本文分析了充注量对特殊构造环路热管换热性能以及控温性的影响。在热源功率分别为20 W和140 W、冷却水温为30℃的工况下,本文通过测量环路热管(内腔容积为83 cm^3)蒸发器表面温度,对其... 工质充注量对环路热管系统的性能有着重要的影响。本文分析了充注量对特殊构造环路热管换热性能以及控温性的影响。在热源功率分别为20 W和140 W、冷却水温为30℃的工况下,本文通过测量环路热管(内腔容积为83 cm^3)蒸发器表面温度,对其在不同工质充注量(10 ml^80 ml)下的温度变化进行了讨论。对比实验结果,文章得到了环路热管的最佳工质充注量。文章最后计算出不同充注量下环路热管的热阻,从而验证了实验结果。此优化结果为环路热管的后续研究奠定了基础。 展开更多
关键词 环路热管 充注量 控温性 优化结果
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航空电子设备冷却用环路热管冷凝器热沉分析 被引量:10
19
作者 苏向辉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1942-1947,共6页
为确定环路热管用于机载电子设备散热的适用性,讨论了应用于航空电子设备冷却的环路热管冷凝器可用热沉,提出将机翼蒙皮作为环路热管冷凝器的热沉.通过机翼蒙皮的传热分析,计算了飞行任务包线下机翼蒙皮内表面温度,以确定环路热管冷凝... 为确定环路热管用于机载电子设备散热的适用性,讨论了应用于航空电子设备冷却的环路热管冷凝器可用热沉,提出将机翼蒙皮作为环路热管冷凝器的热沉.通过机翼蒙皮的传热分析,计算了飞行任务包线下机翼蒙皮内表面温度,以确定环路热管冷凝器热沉温度范围.理论计算表明,利用环路热管将机载电子设备的热量耗散于飞机蒙皮是一种可行的热管理技术. 展开更多
关键词 航空电子设备 环路热管 热管 热沉 冷却
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航天分散热源控温用环路热管设计及飞行应用 被引量:9
20
作者 杨涛 赵石磊 +3 位作者 高腾 赵振明 赵宇 李春林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期798-806,共9页
为满足国家高分专项遥感卫星焦面电路的力热稳定性要求,提出并设计了一种用于分散式热源精密控温的改进型环路热管(LHP),既实现了狭小空间内对多片焦面CCD器件的统一恒温控制,又兼顾了焦面结构与卫星舱板间的力学解耦功能。地面测试结... 为满足国家高分专项遥感卫星焦面电路的力热稳定性要求,提出并设计了一种用于分散式热源精密控温的改进型环路热管(LHP),既实现了狭小空间内对多片焦面CCD器件的统一恒温控制,又兼顾了焦面结构与卫星舱板间的力学解耦功能。地面测试结果表明:该LHP的热负载携带能力及对分散式热源的精确控温效果良好。2015年9月份,将该控温用LHP成功应用于GF-9卫星遥感器CCD器件的飞行控温,截止目前已在轨运行超60个月,受控的4片CCD器件温度稳定性达±0.7℃/年,证明了该控温用LHP设计方法的正确性及工程可实现性,同时实现了我国自研控温用LHP在航天微重力环境下的首次长寿命应用。本文LHP的设计方法和在轨飞行数据,对后续LHP在航天热控领域的应用具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 环路热管 分散热源 GF-9卫星CCD器件 恒温控制 飞行应用
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