低温环路热管流动与传热特性研究

论文摘要

通过对国内外的研究成果分析，发现对LHP的研究主要集中在常温领域，对低温LHP的研究较少。由于CLHP系统内部的运行工况，尤其是系统的启动过程非常复杂，目前对此还不是非常地了解，所以，本文主要研究分析CLHP系统的启动特性。首先，本文描述了低温环路热管(CLHP)系统及其主要部件的结构原理，并对其核心部件蒸发器与储液器之间的能量传递关系进行了详细的阐述，还说明了低温与常温环路热管之间的主要不同结构一次回路的工作原理。然后又利用热网络法建立了CLHP系统的瞬态数值模型，主要分析了系统主要结构参数、环境寄生热以及主、次回路液体管路的匹配方式对系统启动性能的影响，还分析了次蒸发器的加热功率、系统充注量、冷源温度等对系统启动性能的影响。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 主要符号说明
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 CLHP（LHP）基本知识
• 1.3 国内外背景
• 1.3.1 国外CLHP（LHP）技术简介
• 1.3.2 国内CLHP（LHP）技术简介
• 1.4 论文的提出
• 1.5 本文主要内容
• 2 CLHP的数值模型
• 2.1 建模方法
• 2.2 系统瞬态数学模型
• 2.2.1 主蒸发器
• 2.2.2 主蒸汽管路
• 2.2.3 冷凝器
• 2.2.4 主液体管路
• 2.2.5 主储液器
• 2.2.6 次回路
• 2.2.7 外壳节点
• 2.3 氮热物性参数
• 2.4 系统主要参数
• 3 数值计算结果分析
• 3.1 毛细芯内两种模型的对比分析
• 3.2 系统启动过程主要节点的温度变化分析
• 3.3 主要结构参数对系统启动的影响
• 3.3.1 次回路过冷度的影响
• 3.3.2 主液体（蒸汽）管路长度的影响
• 3.4 环境寄生热对系统启动的影响
• 3.5 次回路对系统启动的影响
• 3.5.1 次蒸发器热负荷的影响
• 3.5.2 次回路可变热负荷的影响
• 3.5.3 主、次回路液体管路的匹配方式对系统启动的影响
• 3.6 冷源温度对系统启动的影响
• 3.7 充注量对系统启动的影响
• 3.7.1 次回路没加热负荷时充注量对次回路启动的影响
• 3.7.2 次蒸发器加16W热负荷时充注量对主回路启动的影响
• 3.8 热储液器体积对系统启动的影响
• 3.9 本章小结
• 4 结束语
• 4.1 工作小结
• 4.2 工作展望
• 5 致谢
• 6 参考文献