储液器在被动式热交换下环路热管的热性能研究

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1、第25卷第6期航天器工程V01．25No．62016年12月SPACECRAFTENGINEERING55储液器在被动式热交换下环路热管的热性能研究丁汀1李国广1苗建印1刘畅1周亮(1北京空间飞行器总体设计部，空间热控技术北京市重点实验室，北京100094)(2西安交通大学，热流科学与工程教育部重点实验室，西安710049)摘要环路热管是应用于航天器、航空器、舰船等设备的新型换热器件，热性能是评价环路热管的主要性能参数。通过试验和系统级数值模拟研究了当储液器处于自然对流的被动式热交换时，环路热管在不同冷源温度下的温度分布特性和换热性能，说明环路热管总热阻和冷凝器利用率受冷源温度的影响

2、规律。环路热管存在可变热导和固定热导区：在可变热导区，环路热管总热阻随热负荷的增大迅速减小，而升高冷源温度有助于降低总热阻；进入固定热导区后，总热阻则趋于稳定。蒸发器换热系数随着热负荷的增大先增大后减小，但其变化幅度在冷源温度较高时明显减弱。关键词环路热管；热性能；试验；模拟；储液器中图分类号：TBl31文献标志码：ADoI：10．3969／j．issn．1673—8748．2016．06．009StudyonThermalPerformanceofHeatExchangeforLoopHeatPipewithPassiVeAccumulatorDINGTin91LIGuoguan9

3、1MIAOJianyinlLIUChan91ZHOULian92(1BeijingKeyLaboratoryofSpaceThermalContr01Technology，BeijingInstituteofSpacecraftSystemEngineering，Beijing100094，China)(2KeyLaboratoryofThermo—fluidScienceandEngineeringofMOE，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China)Abstract：Theloopheatpipeisanew—fashionedheate

4、xchangerappliedinspacecraft，andthermalperformanceisthemainperformanceparameterofaLHP．Experimentalandsystematicnumeri—calstudyareconductedonthetemperaturedistributionandheattransferpropertyintheloopheatpipeunderdifferentcondensertemperatures，whenthereservoirisinthepassivemodeofheatex—change，i．e．

5、thenaturalconvection．Thepaperalsodiscussestheeffectofthecondensertempera—tureonthetotaIthermaIresistanceofthe100pheatpipeandtheutilizationratioofthecondenser．Theloopheatpipehasbothvariableandfixedconductancemode．Inthevariableconductancemode，thetotalthermalresistanceoftheLHPdecreasesrapidlywithi

6、ncreasedheatloadandin—creasedcondensertemDerature．Inthefixedconductancemode，thetotalthermalresistancetendstobestable．Theheattransfercoefficientoftheevaporatorfirstlyincreasesandthendecreaseswithincreasedheatload，butthisvariationrangeisreducedwhenthecondensertemperatureishigh．Keywords：100pheatpi

7、pe；thermalperformance；experiment；simulation；accumulator收稿日期：2016一07—21：修回日期：2016—11一01基金项目：国家自然科学基金资助项目(51406009)作者简介：丁汀，男，高级工程师，研究方向为航天器热控制及两相流动技术。Email：dingting—nt@163．com。航天器工程1引言环路热管(L0。pHeatPipe，LHP)是一种利用毛细吸力提供循环动力的被动两相传热装置[1