Способы регулирования температуры приборного оборудования с помощью контурной тепловой трубы

Рассмотрены два способа поддержания температуры приборного оборудования: с помощью тепловых труб, оснащенных термоэлектрической холодильной плитой на компенсационной полости, и клапана-регулятора, установленного на выходе из радиатора-испарителя. Так как температуру контурной тепловой трубы в основном регулирует температура компенсационной полости, расположенной за испарителем, поддержание высокоточного температурного режима этого устройства является актуальной задачей для всего теплового режима космического аппарата. В первом способе в зависимости от полярности устройства плиты идет нагрев или охлаждение радиатора-испарителя. Во втором способе температуру компенсационной камеры можно изменять с помощью пара, подаваемого в компенсационную полость регулятором, установленным на выходе из испарителя. Регулирование температуры с помощью клапана связано с тем, что внутрь сильфона поступает пар рабочего тела под давлением, которое зависит от температуры в испарителе. Разность давлений пара и газа заставляет сильфон сжиматься и расширяться, при этом связанный с ним клапан частично перекрывает отверстия корпуса, через которые пар поступает в конденсатор и компенсационную полость. Приведено подробное описание работы этих устройств, составлены тепловые гидравлические модели контурных тепловых труб, оснащенные этими устройствами.

Литература

[1] Maidanik Y., Fershtater Y.G. Theoretical basis and classification of loop heat pipes and capillary pumped loops. 10th Int. Heat Pipe Conf., 1997, preprint X-7.

[2] Kotlyarov E.Y., Serov G.P. Methods of increase of the evaporators reliability for loop heat pipes and capillary pumped loops. SAE Tech. Pap., 1994, art. 941578, doi: https://doi.org/10.4271/941578

[3] Вершинин С.В., Майданик Ю.Ф. Гибкие миниатюрные контурные тепловые трубы. Тепловые процессы в технике, 2012, № 12, с. 559–565.

[4] Zalmanovich S., Goncharov K. Radiators with LHP. Proc. HPSA. Moscow, 2009.

[5] Рид Р., Праустид Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Ленинград, Химия, 1982. 592 с.

[6] Копяткевич Р.М., Гуля В.М., Тулин Д.В. и др. Тепловое проектирование и пофрагментная наземная отработка системы обеспечения теплового режима космического аппарата негерметичного исполнения на базе сотопанелей с тепловыми трубами. Космонавтика и ракетостроение, 2010, № 3, с. 33–41.

[7] Панин Ю.В., Антонов В.А., Балыкин М.А. К вопросу проектирования и эксплуатации ТТ в составе СТР посадочных модулей межпланетных станций для исследования тел солнечной системы. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2021, № 4, с. 31–38, doi: https://doi.org/10.26162/LS.2021.54.4.005

[8] Гакал П.Г., Рузайкин В.И., Турна Р.Ю. и др. Экспериментальный стенд для исследования теплогидравлических процессов в системе терморегулирования телекоммуникационного спутника. Авиационно-космическая техника и технология, 2011, № 5, с. 21–30.

[9] Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Москва, Машиностроение, 1992. 671 с.

[10] Никонов А.А., Горбенко Г.А., Блинков В.Н. Теплообменные контуры с двухфазным теплоносителем для систем терморегулирования космических аппаратов. Москва, ЦНТИ Поиск, 1991. 302 с.

[11] Белов А.Е., Великанов А.А., Ильмов Д.Н. и др. Расчетно-экспериментльное исследование работы контурной тепловой трубы в стационарном режиме. Теплоэнергетика, 2022, № 3, с. 50–62, doi: https://doi.org/10.1134/S004036362203002X

[12] Афанасьев В.Н., Недайвозов А.В. Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик контурной тепловой трубы с открытой компенсационной полостью. Наука и образование: научное издание, 2016, № 11. URL: http://engineering-science.ru/doc/849572.html

[13] Майданик Ю.Ф., Пастухов В.Г., Иванов А.В. Исследование работы контурной тепловой трубы с несколькими источниками тепла различной мощности. Решетневские чтения, 2017, т. 1, с. 145–146.

[14] Майданик Ю.Ф., Вершинин С.В., Пастухов В.Г. Охлаждающая панель с контурными тепловыми трубами для неравномерно распределенных источников тепла. Решетневские чтения, 2015, т. 1, с. 206–208.

[15] Майданик Ю.Ф., Пастухов В.Г., Вершинин С.В. Разработка и применение миниатюрных контурных тепловых труб. Решетневские чтения, 2014, т. 1, с. 90–91.

[16] Ван Юй., Денисов О.В., Денисова Л.В. Моделирование процесса охлаждения в наноспутнике с помощью контурных тепловых труб. Вестник РУДН. Сер. Инженерные исследования, 2019, т. 20, № 3, с. 211–219, doi: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2019-20-3-211-219