双储液器环路热管稳态运行特性的实验研究

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1、第31卷2010年第8期8月航空学报ACTAAERONAUTlCAETASTRONAUTlCASINICAV01．31NO．8Aug．2010文章编号：1000—6893(2010)08—1558—07双储液器环路热管稳态运行特性的实验研究凤健婷1，林贵平2，柏立战2(1．四川I航天技术研究院总体设计部北京研究部，北京100195)(2．北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)ExperimentalInvestigationonSteady—stateOperatingCharacteristicsofaDualCompensationChamberLoo

2、pHeatPipeFengJiantin91，LinGuipin92，BaiLizhan2(1．BeijingResearchDivision，SichuanAcademyofAerospaceTechnology，t3eijing100195。China)(2．SchoolofAeronauticScienceandEngineering．BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)摘要：双储液器环路热管的独特设计可以解决常规单储液器环路热管地面重力场中运行姿态受限的问题，拓展常规环

3、路热管的应用领域。对双储液器环路热管在3种特定姿态下的稳态运行特性进行了实验研究，验证了双储液器环路热管即使在最为苛刻的姿态下仍可正常运行的能力。通过对实验结果的分析町得：双储液器环路热管在重力辅助姿态下的工作温度偏低是由系统外回路压降变化引起的；可变热导区内工作温度随热载荷的变化是由控温储液器的能量平衡所决定。此外，实验发现双储液器环路热管在热载荷递增和递减过程会出现温度迟滞现象。关键词：环路热管；双储液器；运行特性；温度控制中图分类号：TBl31文献标识码：AAbstract：Adualcompensationchamberloopheatpipeisdevelope

4、dtOsolvetheproblemofrelativeorientationlimitoftheconventionalloopheatpipesoperatingingroundenvironmentandextendtheapplicationdomainofconventionalloopheatpipes．Thesteady-stateoperatingcharacteristicsatthreetypicalorientationsareinvesti—gated，andtheoperatingabilityofthedualcompensationchamb

5、erloopheatpipeatthemostsevereorientationisdemonstratedbyexperiments．Analysisoftheexperimentalresultsshowsthattheoperatingtemperatureisloweratgravity-assistedorientationthanotherorientationsandthisphenomenoniscausedbythepressuredropchangeoftheexternalloop．Theoperatingtemperaturevariationwi

6、thdifferentheatloadisdeterminedbytheenergyconservationofthecompensationchambers．Inaddition，thetemperaturehysteresisphenomenaarefoundintheheatloadstepincreaseanddecreaseprocessintheexperiments．Keywords：loopheatpipes；dualcompensationchambers；operatingcharacteristics；temperaturecontrol环路热管(L

7、oopHeatPipe，LHP)技术是近20年来发展起来的一种利用两相流体相变换热的新型传热技术[1]，它具有传输热量大、输送距离远、传热效率高、重量轻、反重力能力强和无需外加动力装置等诸多优点，具备在微重力空间环境中工作的能力，成为目前航天器热控制领域最前沿的热控技术之一[z刮。但是，LHP在地面重力场或加速度场中运行，将会受到蒸发器和储液器相对方位的限制。当储液器位于蒸发器下方时，液体工质由于受重力场作用会聚集在储液器，而收稿日期：2010—02—01；修订日期：2010—04—27基金项目：国家自然科学基金(506760