Перевод заглавия: THERMAL STORAGE TO THE TEMPERATURE CONTROL SYSTEM OF POWERFUL BLOCKS OF ELECTRONIC EQUIPMENT WITH A SHORT ACTION TIME
| УДК |
Кл.слова (ненормированные):
тепловой аккумулятор -- теплоаккумулирующее вещество -- гипертеплопроводящая пластина -- тепловой режим -- космический аппарат -- thermal storage -- Thermal storage material -- hyperheat-conducting plate -- thermal regime -- spacecraft
Аннотация: Аккумулирование скрытой теплоты является одним из наиболее эффективных способов терморегулирования. В отличие от способа аккумулирования за счет обычной теплоемкости, способ аккумулирования за счет скрытой теплоты обеспечивает гораздо более высокую плотность аккумулирования с меньшей разницей температуры между процессами аккумулирования и выделения теплоты. Рассмотрена система терморегулирования космического аппарата, основанная на применении веществ с фазовым переходом «твердое тело - жидкость», для мощных тепловыделяющих узлов, которые работают с периодическим и кратковременным включением. Рассмотрены различные группы теплоаккумулирующих веществ, таких как металлы, неорганические и органические материалы. Органические материалы определены как оптимальные вещества для терморегулирования бортовой радиоэлектронной аппаратуры. Большинство органических теплоаккумулирующих веществ являются неагрессивными и химически стабильными, практически не переохлаждаются, совместимы с большинством материалов и имеют высокую скрытую теплоту на единицу веса. Их основным недостатком является низкое значение коэффициента теплопроводности. Этот недостаток применения органических теплоаккумулирующих веществ, связанный с низкой теплопроводностью, может быть успешно решен с помощью параллельно расположенных в объеме теплового аккумулятора гипертеплопроводящих пластин. Представлен анализ применения тепловых аккумуляторов с гипертеплопроводящими пластинами в качестве ребер для обеспечения оптимальных тепловых режимов блоков радиоэлектронной аппаратуры. Выполнен расчет основных параметров теплового аккумулятора. Определены масса теплоаккумулирующего вещества, количество ребер, расстояние между ребрами в зависимости от амплитуды температурных колебаний, тепловыделения радиоэлектронной аппаратуры и теплофизических свойств вещества. На основе решения уравнения теплопроводности проведен расчет эффективности теплообмена ребер в объеме теплового аккумулятора. Показана более высокая эффективность теплообмена гипертеплопроводящих пластин по сравнению медными ребрами.
Latent heat storage is one of the most efficient ways of thermal control. Unlike the sensible heat storage method, the latent heat storage method provides much higher storage density, with a smaller temperature difference between storing and releasing heat. This paper considers a spacecraft thermal control system based of solid-liquid phase change material for the high heat dissipating component which works intermittently with short duty. Different groups of thermal storage materials, such as metals, inorganic and organic materials are considered. Organic materials are defined as the optimal substances for the thermal control of spacecraft electronic equipment are determined. Most organic thermal storage materials are non-corrosive and chemically stable, exhibit little or no subcooling, are compatible with most materials and have a high latent heat per unit weight. Their main disadvantage is low value of the coefficient of thermal conductivity. The drawback of organic thermal storage materials application due to low thermal conductivity can be successfully resolved by means of parallel arrangement of the hyperheat-conducting plates in the volume of the heat accumulator. Analysis of the use of thermal accumulators with hyperheat-conducting plates as edges for optimal thermal modes of blocks of electronic equipment is presented. The calculation of the basic parameters of the thermal accumulator is performed. Mass of heat storage material, number of edges, spacing between edges depending on the temperature fluctuation amplitude, of the electronic equipment heat and properties of material was determined. On the basis of the solution of the heat equation the calculation of the heat exchange efficiency of edges in the volume of the heat accumulator is made. Higher heat exchange efficiency of the hyperheat-conducting plates compared to copper edges is showed.
РИНЦ
Держатели документа:
АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева»
Красноярский научный центр СО РАН, Институт вычислительного моделирования СО РАН
Доп.точки доступа:
Деревянко, Валерий Александрович; Derevyanko V.A.; Чеботарев, В.Е.; Chebotarev V.E.; Vasilyev E.N.