并行蒸发器机械泵驱动两相冷却系统特性的实验研究

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1、：舞差并行蒸发嚣机械泵驱动两相冷却系统特性的实验研究DeVcoe1m．2b9e,Nr．o2．o6o8文章编号：0253-4339(2008)06-0005-04并行蒸发器机械泵驱动两相冷却系统特性的实验研究刘杰李廷勋2郭开华何振辉(1青岛理工大学环境与市政工程学院青岛266033；2中山大学空间技术中心广州510275)摘要机械泵驱动两相流冷却系统是一种新型的航天电子发热元件的冷却环路，其实验研究较少。文章通过启动实验和周期性边界实验对系统基本特性进行研究，结果表明：启动过程蒸发段上下两侧保持稳定状态，工质在各蒸发器

2、支路温度都呈现从液态单相到过热液态再到两相的变化趋势，并且过热时间略有不同，这主要是由于管路布局不同和以及重力作用的影响；周期边界温度变化实验表明即使在冷凝器的边界温度波动超过30℃的条件下系统仍然保持良好的散热，并且在总长度约12米的蒸发段保持小于0．5℃温差。关键词热工学；热控系统；机械泵驱动；并行蒸发器；航天中圈分类号：TB61：TK122；TQ051．6+2文献标识码：AExperimentonTwo。_。phaseCoolingSystemwithDual·_-EvaporatorDrivenbyMecha

3、nicalPumpLiuJieLiTingxun2GuoKaihua2HeZhenhui(1．InstituteofEnvironmentalandMunicipalEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity，Qingdao，266033，China；2．CenterofSpaceTECH．SunYat—SenUniversity，Guangzhou，510275，China)AbstractExperimentsonstartprocessandperiodicbounda

4、rytemperaturechangeofatwo—phasecoolingloopdrivenbyamechanicalpumpwereconductedtoinvestigatethecharacteristicsofthesystem．CO2wasadoptedtobetheworkingfluidinthesystemwithadual—evaporator．Theresultsindicatethatbothsidesoftheevaporationsectionexhibitedsteadyperform

5、anceduringstartprocess．Thefluidtemperatureintheeachbranchpipechangedinthesametendencyandonlysuperheattimewasslightlydifferentbecauseofdifferentpipearrangementandgravity．Theexperimentofperiodicboundarytemperaturechangeshowsthatthesystemcouldbeefectivetoheatemiss

6、ioneveniftheboundarytemperaturefluctuationofthecondenserwasgreaterthan30*C，andthetemperaturediferenceoftheevaporationsectionwiththelengthof12mwassmallerthan0．5"C．KeywordsPyrology；Thermalcontrolsystem；Drivenbymechanicalpump；Dual—Evaporator；Spaceapplication在应用于空间

7、冷却的诸多技术中，主动式两由于驱动力的提高，机械泵驱动两相流冷却相循环冷却技术以高等温性和低能耗的特点被证系统的压力流量对应关系稳定，驱动力大，可控性明是最适合应航天器在太空轨道运行时的热控技强，也使得在处理并行支路的结构设计问题方面发术之一[1】。该技术的应用主要以热管、毛细力热管挥了优势，是未来航天主动式热控技术的发展趋(CPL)、环路式热管(LHP)为主[2J。随着航天探测势。目前对于该类系统的研究较少，特别是并行支技术的日新月异，发热元件具有发量大、热流密度路的系统研究几乎没有公开发表的文献。这里的研较高和温

8、度控制要求更苛刻的趋势，这使得主动式究重点在于启动过程和周期条件下系统的运行特热控系统管路越来越长，结构更加复杂，传统的毛性。细泵驱动环路CPL／LHP系统在驱动能力和控温精度1机械泵驱动两相冷却系统实验台的方面都很难实现这样的散热任务[3q]，而多支路并研制和主要的理论模型行蒸发回路系统设计一直是CPL／LHP难以解决的问题，实验表明CPL／