Розробка пасивних систем забезпечення теплового режиму з тепловими трубами для типових задач космічного приладобудування

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБатуркін, В. М.
dc.contributor.advisorBaturkin, Volodymyr M.
dc.contributor.advisorБатуркин, В. М.
dc.contributor.degreedepartmentКафедра атомних електричних станцій і інженерної теплофізикиuk
dc.contributor.degreefacultyТеплоенергетичний факультетuk
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»uk
dc.date.accessioned2017-08-01T12:26:25Z
dc.date.available2017-08-01T12:26:25Z
dc.date.issued2012
dc.description.abstractenThe equalizations of thermal balance for the system «space vehicle – device – thermal control system – space environment» for a thermosensitive device taking into account heat transmission , realized by heat pipes, are theoretically grounded. On the basis of analysis of these equalizations for the boundary conditions of device function a new thermal conception of construction of the effective thermal control system of class of scientific devices, which have not own heat generation is offered and experimentally researched. The system is passive and uses for functioning only the heat of the external source – the Sun. The use of the offered principle allows to narrow the range of change of the device temperature to 10 – 20 K at a temperature level of 290 K at the change of mounting place temperature of 253 – 323 K in the range of the solar constant 500 – 1400 W/m² at the possible maneuvers of space vehicle in a angle of 20 degrees relatively to direction to the Sun. A new thermal scheme of the passive radiation thermal control system is created for cooling of receivers of radiation of the scientific optical systems at a temperature level of 213 – 243 K. Proposed principle of organization of heat exchange of the passive radiation thermal control system supposes thermal connection of a few radiators, oriented in the space by defined way. The function of thermal conductor is executed by heat pipes with diode properties. Change of thermal resistance of thermodiodes from the direct mode (Rdir) to reverse (Rrev) one and vice versa takes place autonomously. At the values Rrev/Rdir > 50 – 100 K/W the region of functioning of the thermal control system widens on the value of absorbed heat flux in ten times at arbitrary placing of device relatively to sunbeams on orbits from the Earth to the Venus. The given system allows to stabilize the temperature of receiver at a temperature level of 233 K at external disturbances, namely change of solar constant and temperatures of mounting places. The methods of research of the systems with thermal pipes in conditions imitating operating are developed. With the use of the developed mathematical algorithm the results of 10-years-old successful exploitation on the near-Earth orbit of the thermal control system on heat pipes of the NTUU “KPI” development on the German microsatellite BIRD are generalized.uk
dc.description.abstractruТеоретически обоснованы уравнения теплового баланса для системы «космический аппарат – прибор – система терморегулирования – космическая среда» для термочувствительного прибора с учетом теплопереноса, реализуемого тепловыми трубами. На основе анализа этих уравнений для граничных условий эксплуатации прибора предложена и экспериментально исследована новая тепловая концепция построения эффективной системы терморегулирования класса научных приборов, которые не имеют собственного тепловыделения. Система является пассивной и использует для функционирования только теплоту внешнего источника – Солнца. Использование предложенного принципа позволяет сузить диапазон изменения температуры прибора до 10 – 20 К на температурном уровне 290 К при изменении температуры посадочных мест 253 – 323 К в диапазоне солнечной постоянной 500 – 1400 Вт/м² при возможных маневрах космического аппарата в конусе 20 градусов относительно направления на Солнце. Создана новая тепловая схема пассивной радиационной системы терморегулирования для охлаждения приемников излучения научных оптических систем на температурном уровне 213 – 243 К. Предложенный принцип организации теплообмена пассивной радиационной системы обеспечения теплового режима предполагает тепловое соединение нескольких радиаторов, определённым образов ориентированных в пространстве. Функцию теплового проводника выполняют тепловые трубы с диодными свойствами. Изменение теплового сопротивления термодиодов с прямого режима (Rdir) на обратный (Rrev) и наоборот происходит автономно. При значениях Rrev/Rdir > 50 – 100 К/Вт область функционирования системы обеспечения теплового режима расширяется по величине внешнего теплового поглощенного потока в десятки раз при произвольной размещении прибора относительно солнечных лучей на орбитах от Земли до Венеры. Данная система позволяет стабилизировать температуру приемника на температурном уровне 233 К при внешних возмущениях, а именно изменении солнечной постоянной и температуры посадочных мест. Разработаны методики исследования систем с тепловыми трубами в условиях, имитирующих эксплуатационные. С использованием разработанного математического алгоритма обобщены результаты 10-летней успешной эксплуатации на околоземной орбите системы терморегулирования на основе тепловых труб разработки НТУУ «КПИ» на немецком микроспутнике BIRD.uk
dc.description.abstractukТеоретично обґрунтовано рівняння теплового балансу для системи «космічний апарат – прилад – система терморегулювання – космічне середовище» для термочутливого приладу з урахуванням теплопереносу, який реалізують теплові труби. На основі аналізу цих рівнянь для граничних умов експлуатації приладу запропоновано і експериментально досліджено нову теплову концепцію побудови ефективної системи терморегулювання класу наукових приладів, які не мають власного тепловиділення. Система є пасивною, використовує для функціонування тільки теплоту зовнішнього джерела – Сонця. Її використання дозволяє звузити діапазон зміни температури приладу до 10 – 20 К на температурному рівні 290 К при зміні температури посадкових місць 253 – 323 К у діапазоні сонячної постійної 500 – 1400 Вт/м² при можливих маневрах космічного апарату у конусі 20 градусів від напрямку на Сонце. Створено нову теплову схему пасивної радіаційної системи терморегулювання для охолодження приймачів випромінювання наукових оптичних систем на температурному рівні 213 – 243 К. Запропонований принцип організації теплообміну в пасивній радіаційній системі забезпечення теплового режиму передбачає теплове з'єднання кількох радіаторів, певним чином орієнтованих у просторі. Функцію теплового провідника виконують ТТ з діодними властивостями. Зміна термічного опору ТТ з прямого (Rdir) на зворотний (Rrev) та навпаки відбувається автономно. При значеннях Rrev/Rdir > 50 – 100 К/Вт область функціонування системи забезпечення теплового режиму розширюється за величиною зовнішнього поглинутого потоку в десятки разів при довільному розміщенні приладу відносно сонячних променів на орбітах від Землі до Венери. Дана система дозволяє стабілізувати температуру приймача на температурному рівні 233 К при зовнішніх збуреннях, а саме зміни сонячної постійної і температури посадкових місць. Розроблено методики дослідження систем з тепловими трубами в умовах, які імітують експлуатаційні. З використанням розробленого математичного алгоритму узагальнено результати 10-річної успішної експлуатації на навколоземній орбіті системи терморегулювання на основі теплових труб розробки НТУУ «КПІ» на німецькому мікросупутнику BIRD.uk
dc.format.page6 с.uk
dc.identifier2433-п
dc.identifier.govdoc0111U000784
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/20165
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectтерморегулюванняuk
dc.subjectтеплообмінuk
dc.titleРозробка пасивних систем забезпечення теплового режиму з тепловими трубами для типових задач космічного приладобудуванняuk
dc.title.alternativeDevelopment of the passive thermal control systems with heat pipes for the typical tasks of space instrument-makinguk
dc.title.alternativeРазработка пассивных систем обеспечения теплового режима с тепловыми трубами для типовых задач космического приборостроенияuk
dc.typeTechnical Reportuk
thesis.degree.level-uk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
2433-п.doc
Розмір:
341.5 KB
Формат:
Microsoft Word
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.8 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи звітів про НДР (АЕ)
Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського