一、“热管”在航天技术中的重要作用（论文文献综述）
鲁得浦[1]（2021）在《用于多点热源热控技术的多蒸发器回路热管研究》文中进行了进一步梳理回路热管是柔性高效的两相流换热部件,通过工质的相变以及毛细芯的抽吸作用实现高效传热。随着国内外对回路热管研究越来越多的关注和认可,回路热管经历着从应用范围不断扩大,到应用需求多样化的变革,因此基于不同应用环境下的异型结构回路热管在近年来不断涌现。多蒸发器回路热管是在传统回路热管基础上发展起来的新结构,通过多个蒸发器并联,实现对多个离散点热源的高效热收集与排散,打破了传统回路热管点对点的单一热传输方式,适用于空间探测技术中对多阵列红外探测器的散热。本文针对宽视场X射线望远镜（WXT）中的多个探测器制冷的应用背景,进行了一个冷凝器连接多个蒸发器的回路热管（即多蒸发器回路热管）样机的研究,从设计理论,模拟数值计算和实验探究三个方面研究样机启动、运行的规律。首先讨论了回路热管的基本原理,从毛细原理、传热极限以及工质在回路内的P-T图的分析,对回路热管驱动力来源、相变过程、传热传质过程等进行机理分析和透彻认知,从中挖掘影响多蒸发器回路热管运行的条件因素以及设计制造过程中的关键问题。在明确运行机制后,对国内外多蒸发器回路热管及其他两相回路的研究现状进行了整理和总结,明确了现有发展的不足,确定了本文研究方法与方向。基于一定的设计理论本文先后研制了三台回路热管样机。按其结构分为网状式并联管路的双蒸发器回路热管和三蒸发器回路热管,以及双层冷凝器结构式的四蒸发器回路热管。设计理论不仅着眼于一般回路热管设计遇到的蒸发器、冷凝器、补偿器、吸液芯及管线的结构与选材、工质选取等内容,而且针对多蒸发器回路热管特有的问题:补偿器大小设计、蒸发器数目约束条件和充液量设计等问题,形成了对多蒸发器回路热管设计的全面考虑因素。每台样机的研究侧重点不同。其中,双蒸发器回路热管的研究目的是探寻并联蒸发器结构在不同温区对启动、运行特性的影响;三蒸发器回路热管的研究目的是管路不对称条件下,不同加热分配方式及不同充液率条件对多蒸发器回路热管运行的影响;四蒸发器回路热管是综合上述结论后通过结构设计提高多蒸发器回路热管的传热极限,并测试其运行可靠性及稳定性。以网状式并联的三蒸发器回路热管的结构为物理模型,建立了一维热阻网络的稳态模型及流阻网络模型,通过数值迭代的方法进行仿真计算。首先通过对并联管路中传热过程分析,建立压力平衡关系和能量平衡关系。然后通过压降关系找到并联回路中压降最大的主回路。最后通过计算找出热量、流量在三个蒸发器间的分配关系,以主回路补偿器的能量守恒为依据进行回路温度场、压力场的迭代计算。该模型计算结果与实验数据相吻合,为多蒸发器回路热管的设计和运行研究提供了理论依据,可应用于进一步的参数化研究和设计优化工作。对网状式管路并联的多蒸发器回路热管进行实验研究。网状式管路并联的多蒸发器回路热管样机分别采用两个蒸发器和三个蒸发器,研究温区170K,工质为乙烷。双蒸发器回路热管探究了并联结构与单蒸发器回路热管的异同,研究了170～250K温区内的启动和运行特性,发现了样机可在两种加热方式下直接启动,并观察到蒸发器之间在运行过程中的热分享特性,在低温区170K时出现温度振荡,出现振荡的原因判定为充液率不足。随后针对不同加热功率分配和非对称结构对回路流体分布和传热性能的影响研制了三蒸发器回路热管,验证了该样机的蒸发器热分享特性,并发现由于结构问题存在热分享的方向性,并通过两种不同工作模式下的充液率确定了多蒸发器回路热管的补偿器工作方式,在热分享性和单蒸发器回路热管毛细极限的限制下,样机传热极限达到了50W。为提高多蒸发器回路热管的传热极限研制了双层冷凝器结构的四蒸发器回路热管。样机采用丙烯为工质,双层冷凝器的优点体现在,其一,分层结构便于实现多个并联管路的对称分布,避免了逐级并联的三通结构带来了压降的差异,有效减少了各回路的流量分配不均现象;其二,冷凝器设计加大了密闭回路的总容积,增加了回路的储液能力,并通过补偿器的连接以自适应调节各补偿器压力的作用减少流量分配不均的情况。通过对该样机的性能测试,首先证明了该样机不同加热功率分配方式的热分享特性,并且在回路流阻差异减少的前提下,最大传热能力得到很大提高（达到230W）,对四个蒸发器的平均传热极限已接近同条件下单蒸发器回路热管的传热极限。同时,从应用层面考虑,对该样机进行了逆重力条件下的运行可靠性分析和变功率加热条件下的可靠性分析,结果表明样机在蒸发器整体提升30mm以内均可维持正常的运行状态,并且适应各种不同加热功率变化,有良好的稳定性。本文围绕多蒸发器回路热管的实验探究,在理论模型的支撑下对多蒸发器回路热管的设计进行改进,总结了不同样机的运行特性以及存在的问题,提出了解决办法。本文的工作对未来多蒸发器回路热管技术的进一步发展和应用化提供参考与支撑。
刘超[2]（2021）在《不同条件下环路热管蒸发器补偿器传热传质特性实验研究》文中进行了进一步梳理环路热管（LHP）作为一种无运动部件的高效两相流传热设备,具有长寿命、可靠性较高、抗重力和远距离柔性传输等优点,被越来越多地应用于空间遥感探测设备的热控系统中。蒸发器补偿器一直是环路热管实验和理论研究的重点热点之一,与环路热管的温度波动、运行模式等有密切关系。结合课题背景的需求,本文主要从质量流量和蒸发器上热负载施加方式两个方面对环路热管的传热传质机理开展研究。通过引入高精度的科里奥利质量流量计对不同工质、不同气体管线内径的环路热管启动和传热过程的质量流量特性、传热性能开展研究。而对不同热负载施加方式的研究则主要是通过蒸发器补偿器的可视化实验并结合环路热管稳态运行的数值模拟实现。依据不同工质的汽化潜热、常温下饱和压力和密度及气体动力粘度的不同,本文选择了丙酮、乙醇、丙烯作为常温环路热管的实验工质,重点比对分析了充装不同工质环路热管的启动及不同热负载稳定工况下的质量流量和传热特性。实验结果显示:相对于温度测量,质量流量测量可以更加及时更真实地反映环路热管中工质流动的瞬态变化。质量流量波动幅度会受到气体工质的可压缩性和作用在毛细芯内部热流的共同影响,且高热负载时作用在毛细芯内部的热量占主导地位。通过频谱分析发现,环路热管的液相质量流量波动还会受到冷凝器两相区位置的影响。以乙醇为工质,进行了相同充液率下3种不同气体管线内径（2mm、3mm、4mm）环路热管LHP-1、LHP-2、LHP-3的比对实验,重点从环路热管压降和蒸发器补偿器漏热两方面研究了气体管线内径对不同热负载稳定工况下环路热管性能的影响。气体管线内径的改变,通过影响环路热管总压降改变环路热管进入固定热导区的“临界”热负载,从而影响环路热管的运行模式。当环路热管LHP-1、LHP-2、LHP-3均处于可变热导区时,随着热负载增大,气体管线压降在总压降中的占比减小,气体管线内径对环路热管热阻的影响减小。蒸发器通过毛细芯向补偿器的漏热热阻倒数1/Rev-cc,wick是一个重要的表征参数,与补偿器气液界面、环路热管质量流量及毛细芯内气液分布密切相关,可反应毛细芯与补偿器的漏热状况。为了探究不同的蒸发器热负载施加方式对环路热管工质流动及性能的影响,设计了三种典型的蒸发器热负载施加方式:热负载施加在蒸发器顶部、热负载施加在蒸发器底部、热负载施加在蒸发器上下表面。利用石英玻璃的可见透射和聚四氟乙烯/金属O型圈密封性能,研制了可视化的分别以R245fa和丙烯为工质的常温与低温环路热管样机LHP-4和LHP-5,并搭建了基于高速摄像机的常温和低温可视化实验系统。对常温LHP-4不同加热方式启动特性的实验结果表明:在启动过程中不同加热方式对蒸发器温度的影响表现为先增大后趋于平缓,主要是由于蒸发器空腔液面和蒸发器出口的相对位置会影响气体工质的可压缩性。顶部加热的环路热管启动时间最长。启动过程中蒸发器空腔内的气泡生长情况,说明气体工质的压缩周期在0.01s量级,间接找到了不同工质环路热管中低热负载时质量流量无序波动的原因。上下加热方式中,随着热负载增大,蒸发器和补偿器的热阻倒数增大,并与补偿器液面高度呈线性关系,与乙醇环路热管在可变热导区时蒸发器向补偿器的漏热热阻分析一致。不同加热方式会影响蒸发器补偿器内的气液分布,改变相同热负载条件下环境与热管各部件的热损和蒸发器内毛细芯的工质蒸发效率及蒸发器向补偿器的漏热,进而改变环路热管的性能。相同热负载条件下底部加热方式的热管热阻最小,但在热负载30W时,底部加热的热管热阻与上下加热的热管热阻接近。不同加热方式下的低温LHP-5在启动过程中补偿器液面先快速升高后趋于缓慢。蒸发启动模式下补偿器液面快速升高时的速度最慢,对应的冷凝器入口气体管线处与补偿器入口液体管线处温度变化更慢,启动也最慢。与不同加热方式的常温R245fa环路热管的启动过程得到了相互验证。类似于常温丙烯环路中质量流量波动幅度变化规律,在热负载小于60W时,底部加热的LHP-5补偿器液面波动幅度也随热负载的增大先减小后增大后减小,在30W和50W时波动消失。结合常温质量流量波动分析可知,导致20W、40W时出现周期性波动的主因不同,分别是气体工质的可压缩性和作用在毛细芯内的热量。在构建环路热管稳态传热传质模型时,充分考虑蒸发器毛细芯与补偿器液相工质和气相工质的换热系数存在差异,补偿器液面高度影响两者的换热面积,进而影响蒸发器通过毛细芯向补偿器的漏热。在热管仿真模型中将蒸发器毛细芯分为饱含液体工质和气体侵入毛细芯两种情况,引入毛细芯等效气体侵入厚度,同时考虑了高热负载下蒸发器与补偿器液相换热模式的转变、蒸发器管壳同毛细芯之间的等效换热系数变化等影响。对比上下加热的低温环路热管LHP-5中实验结果和仿真结果,发现:蒸发器温度和补偿器液面高度的仿真值与实验值均随着热负载的增大呈现先下降后上升的趋势。上下加热的低温环路热管LHP-5的实验结果（蒸发器管壳温度、补偿器液面高度）与模型的仿真结果基本吻合,验证了该模型的可信性。
陈玉[3]（2021）在《环路热管蒸发器和储液器可视化及仿真研究》文中研究表明随着航天探测及电子信息产业的不断发展,传统散热器已难以满足高热流密度、高均温性的控温需求。环路热管作为一种利用工作流体流动相变实现热量传输的高效换热装置,因其具有传热能力强、柔性连接、传输距离长、可靠性高、无运动部件及无需外力驱动等优点,在航天热控领域及高热流电子产品散热领域有着广阔的应用前景。由环路热管运行原理可知,蒸发器及储液器作为环路热管的核心部件,其内部工质的流动及换热情况将直接影响整机系统的运行状况,而热载荷及工质充装量将直接影响蒸发器及储液器内部的工质分布及流动状态。基于背景需求及文献调研分析,本文从工质充装量及热载荷施加方式等方面研究了蒸发器和储液器内工质状态对环路热管包括启动、稳定运行及传热性能的影响。首先本文设计了依靠“O”形密封圈结合法兰连接方式实现密封的蒸发器及储液器耦合结构,并基于高速摄像机和常温试验台搭建了环路热管蒸发器及储液器可视化实验系统。随后通过品质因数选出高传热性能的新型环保制冷剂R245fa作为工作流体,并根据设计工况通过环路热管整机压降模型对样机在各工况下的压降进行校核,以确保样机能够正常运行。可视化实验分别研究了热载荷施加方式（底部加热、顶部加热及双面加热）、热载荷大小（10 W-50 W热载荷）及工质充装量（50%-80%工质充液率）对环路热管运行状态的影响。最后在可视化实验基础上,建立蒸发器及储液器耦合结构数学模型,模型包含多个计算域,并考虑重力因素。模型在毛细芯区域充分考虑达西渗透及毛细抽吸效果,提出依据工质气液过渡区域相梯度施加毛细动力的方法以模拟毛细芯抽吸过程。蒸发器及储液器仿真模型的建立为环路热管的设计提供了一定的参考价值。通过实验及仿真得出以下结论:热载荷施加方式直接影响热量向蒸发器内部传递过程,进而影响热管的启动过程;环路热管稳定时传热性能受加热方式及热载荷大小的共同影响,随着热载荷的增大,环路热管系统的传热性能不断提高,较低热负荷时,单侧加热的方式热管系统传热性能优于双面加热,而在较高热负荷时则双面加热的方式下热管传热性能更佳;随着热载荷的增大,蒸发器中心通道内部工质气液界面升高,成核数量逐渐增加,不同加热方式下气液界面高度和成核数量影响蒸发器向储液器的漏热,进而影响环路热管的性能。工质充装量直接影响了环路热管内工质的分布状况,从而影响环路热管的启动过程,较低充液率下冷凝器进口出现明显的温度波动现象,随着工质充装量增加,温度波动现象消失,且环路热管的启动速度变快;环路热管整机系统传热性能随充液率呈现V形变化,存在最佳充液率,实验样机最佳充液率在70%附近,最小传热热阻为0.52 K/W;工质充装量和热载荷能影响储液器内工质状态及其内部压力,进而影响环路热管整机传热性能。通过仿真模拟可知,蒸发器及储液器内部工质的流动与换热过程受到热载荷大小、回流液体流速和温度及蒸发器向储液器的漏热等多种传热机制影响,同时引液管结构对蒸发器及储液器内部工质流动及换热过程有较大影响,在环路热管设计中应采用引液管结构。
黄红岩,苏力军,雷朝帅,李健,张恩爽,李文静,杨洁颖,赵英民,裴雨辰,张昊[4]（2020）在《可重复使用热防护材料应用与研究进展》文中认为可重复使用热防护系统是为高速重复使用飞行器而发展的关键性技术,涵盖了地球大气环境及非地球大气环境下的弹道式再入、高马赫数巡航等应用场景。根据现有高马赫数飞行器热防护现状,对高马赫数飞行器的主要热防护系统类型、特点和使用场景进行了简要介绍。在此基础上,结合国外里程碑式可重复使用飞行器（X-15、SR-71、航天飞机、X-33、X-37B、Spaceliner等）,梳理了可重复使用热防护材料的应用与研究进展,论述了代表性可重复使用热防护材料的发展、性能、研制进度、特点及应用前景。对国外在可重复使用热防护材料研制中的设计及发展思路,以及所存在的主要问题进行了总结归纳,为可重复使用热防护材料未来的发展提供了思路。
张成龙[5]（2020）在《自旋式微小卫星热分析研究》文中提出随着近年来航天领域的飞速发展,对于卫星的热分析和热控方案设计也变得越来越重要。本文将自旋式微小卫星作为研究对象,对其进行理论热分析和数值仿真温度分析,并有针对性地开展了热控设计。本文首先介绍了卫星的工作环境的特点,给出了其热平衡方程。根据卫星的体积小,质量小,自旋速度较大的特点对卫星进行了简化,建立了内、外双节点的模型,并根据此模型建立了热平衡方程。由于其热平衡方程中存在辐射项,因而求解较为困难。本文在求解卫星的热平衡方程中,分别采用了传统简化法与等效线性化方法以及龙格库塔算法三种方法。并对比分析了两种近似方法的优劣。分析结果得出两种近似方法的误差均较小,最大差值未超过10-2。在分析热容对于温度的影响时,对于外节点的平均温度,线性化方法的最大误差约为2%。但对于温度幅值,其误差较大,介于9.9～12.5%。之后对某微小卫星进行了分析,仿真模拟出的其工作的温度范围为-17.3～29.2℃,根据微小卫星的特性,初步确定了其采用被动热控措施的方案,包括镀金、贴膜,铺设隔热垫等措施。结果如下,对外表面镀金后,其温度范围为-8.9～42.2℃。在太阳能电池下铺设隔热垫,并在卫星的PZ面贴F46膜,温度范围变化为-21.2～16.6℃。在PZ面不采用贴膜,温度范围则为-14.4～22.7℃。对NZ面的电池片采取隔热后,其温度范围为-3.17～30.1℃。并在NZ面上镀金,温度范围为-0.73～33.4℃。对卫星内部的蓄电池组,考虑采用多层隔热材料对其进行包裹,并在底面进行隔热后,卫星的温度范围变化不大。
陆泊桥[6]（2020）在《热管涡轮叶片冷却技术数值模拟》文中研究指明由于航空航天技术水平的不断发展,涡轮发动机所需求的性能越来越高,这就要求发动机不断提高自身的输出功率,而涡轮发动机的输出功率和其进气口的温度有着密切的相关性,因此,涡轮发动机的进气口温度每年都会按要求逐步提高。为保证涡轮发动机的首级静叶片处于一个安全而又可靠的工作环境中,防止出现蠕变、断裂等现象,需要对叶片进行冷却处理,叶片冷却的技术也因此变得格外重要。本文提出了一种内置热管的叶片冷却方法,采取数值模拟的计算方法研究了内置热管的叶片冷却技术的可行性及工作原理,并在理论上分析了预期效果,本文的相关研究内容如下:（1）计算了液态金属钠热管内各传热极限的数值,发现毛细极限是影响换热最重要的因素,且热管工作温度、纤维直径以及孔隙率的大小,是影响毛细极限的主要因素,并计算得出了毛细极限最大值以及此时热管结构尺寸参数的数值。（2）构建了热管冷却叶片的二维简化模型,并对其工作过程进行数值模拟分析,模拟了吸液芯内部的毛细力和相变过程,验证模型的可行性,为后续工作进展做铺垫。（3）建立三维叶片疏导式结构等效换热模型,进行整体的热阻计算和理论分析,验证其工作过程理论模型的可靠性,并设计出能实现良好性能换热的叶片底部的肋片结构,大幅度降低叶片内部整体温度。在Fluent数值模拟软件中使用合适的湍流模型对简化的三维叶片结构以及其外部流场进行数值模拟,并模拟了在流场入口不同的温度和速度下,对应的工作过程和数值模拟结果。单一提高入口速度和温度,都会使叶片整体温度有所升高,但仍保持稳定,符合热管均温特性。
蒋玉婷[7]（2020）在《多孔材料在低温流体管理中的毛细性能与绝热性能研究》文中研究指明随着低温流体在航空航天、医疗及超导领域的广泛应用,低温流体管理技术越发重要。在航天领域,低温推进剂的低沸点与低表面张力等物理性质和恶劣的空间环境使得低温推进剂管理技术面临诸多挑战,引起国内外各个研究机构针对低温推进剂管理技术开展多项实验与理论研究。低温推进剂管理技术为涉及低温推进剂液体获取与蒸发量控制的总体技术,在低温推进剂液体获取与蒸发量控制技术中,多孔材料因具有高机械强度、高渗透性和绝热等优良特性作为其核心元件,引起了表面材料与热质输运等领域的广泛关注,而如何准确表征多孔材料的毛细性能与绝热性能,并获得相关条件对毛细性能与绝热性能的影响机制是目前多孔材料应用于低温推进剂管理技术的关键难题之一。鉴于此,本文首先以超亲水泡沫铜为研究对象,系统研究了表面结构、工质种类及蒸发对多孔材料毛细性能的影响,为易挥发工质提出了一种可准确表征多孔材料毛细性能参数的方法,然后将该表征方法应用于低温推进剂液体获取装置内多孔材料的毛细性能研究中,系统评价了其综合毛细性能。同时,对应用于低温推进剂蒸发量控制技术的多孔材料的绝热性能展开实验与理论研究,深入分析了环境湿度对其绝热性能的影响机理。主要开展的研究工作如下:（1）超亲水泡沫铜的制备与结构表征以60、80及100目泡沫铜为基底,采用化学氧化方法制备超亲水泡沫铜,通过显微观察与座滴法等实验方法和理论分析对超亲水泡沫铜与普通泡沫铜的关键物性参数（表面微观形貌、润湿性及孔隙率）进行了系统的表征,研究了表面处理与微观几何结构等因素对结构特性的影响。（2）易挥发工质在超亲水泡沫铜的毛细性能研究基于红外热像测试方法实验研究了不同工质（乙醇与水）在超亲水泡沫铜与普通泡沫铜的毛细上升过程,结合不同的毛细上升理论模型,通过数据处理获得了毛细性能因子（渗透率与有效毛细半径之比）等毛细性能参数,通过对比不同工质在同一目数超亲水泡沫铜的毛细性能因子,发现易挥发工质的蒸发对毛细性能参数表征有一定影响,不可忽略,在此基础上,为易挥发工质提出了一种可准确获得毛细性能参数的方法,并采用该方法系统研究和分析了表面结构与工质种类对超亲水泡沫铜毛细性能的作用规律,发现超亲水泡沫铜与普通泡沫铜的毛细性能之间具有较大差异,当目数为60和80目时,相比于普通泡沫铜,超亲水泡沫铜均表现出更佳的毛细性能,且与热管等两相传热装置内常用的吸液芯结构相比,超亲水泡沫铜具有更优良的综合毛细性能,在热质输运领域具有较大的应用潜力。（3）筛网通道式液体获取装置内多孔材料的毛细性能研究筛网通道式液体获取装置是实现未来深空探测任务的关键低温推进剂液体获取技术,且其核心元件为多孔材料荷兰斜纹编织网（DTW:Dutch Twill Weave）,故以DTW200×1400、325×2300及400×2800为研究对象,对其毛细性能展开系统研究。通过显微观察、座滴法与排液法等实验手段与理论计算方法对DTW的关键物性参数（表面微观形貌、润湿性及孔隙率）进行系统表征与分析,其中,通过不同测试手段得到的孔隙率参数具有良好的一致性,且与已有研究结果之间的偏差不超过15%,充分验证了所得孔隙率参数的准确性。在此基础上,以乙醇与丙酮为工质,对其在三种DTW经丝方向的毛细上升过程进行实验研究,并采用提出的易挥发工质表征多孔材料毛细性能参数的方法,对三种DTW经丝方向的毛细性能进行综合评价。通过对不同工质在不同蒸发强度下测试得到的毛细性能参数进行比较分析,并与现有研究结果相对比,证实了所得DTW毛细性能参数的准确性,并进一步说明了该毛细性能参数获得方法的合理性。同时,分析比较表面结构、工质种类及蒸发强度对DTW毛细性能的影响,发现:在不同工质与不同实验环境的测试条件下,在DTW200×1400、325×2300及400×2800中,每英寸/平方英寸DTW内经纬丝数目越多,DTW的渗透率、等效毛细直径及综合毛细性能（渗透率与等效毛细直径之比）越小,DTW200×1400的综合毛细性能最佳;同时,对于易挥发工质,蒸发可降低其在DTW上的毛细上升速度及平衡高度,因此对筛网通道式液体获取装置,有必要采取措施减小低温推进剂的蒸发,以保证该装置的正常工作性能,为筛网通道式液体获取装置的设计与选型提供了重要的理论依据。（4）常压复合多层绝热材料绝热性能研究为使复合多层绝热材料更好地应用于低温推进剂蒸发量控制技术,开展了常压不同环境湿度下复合多层绝热材料绝热性能的实验与理论研究,深入分析环境湿度对复合多层绝热材料绝热性能的影响机理。常压环境下,环境湿度对复合多层绝热材料绝热性能的影响不可忽略,当环境湿度从43%增大到83%时,复合多层绝热材料的表观热导率增加13.07%,绝热性能明显下降,且由于多层绝热材料与聚氨酯泡沫在复合多层绝热材料的安装顺序与各自内部结构上存在差异,环境湿度增大对多层绝热材料绝热性能的削弱作用更为显着,是复合多层绝热材料绝热性能降低的主要原因;基于干空气与凝结水/冰并联热阻的常压逐层传热模型与实验结果吻合良好,改进了现有常压多层绝热材料的传热模型,并结合该模型分析了湿度对多层绝热材料绝热性能的作用机理。
杨雯,霍浩亮,李海波,张忠,熊健[8]（2020）在《航天多功能热控材料及结构研究进展》文中认为热控材料与结构是航天热控系统的重要组成部分,直接关系到所承载的电子元器件的可靠性和安全性,进而决定其工作状态和使用寿命。电子元器件在服役过程中产生的热量会导致热控问题,而工程中航天热控系统的设计大多数停留在热管与蜂窝集成上。近年来陆续发展了智能热控材料、高导热复合材料、隔/防热材料、被动热控结构、主动热控结构、智能热控结构等一些关于热控材料和热控结构的新概念。在此基础上,本文将与热控有关的最新研究成果进行总结和分析,展望了航天多功能热控材料与结构的发展方向。
刘佳[9]（2020）在《微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统及关键技术研究》文中认为随着航天技术的迅猛发展,航天飞行器结构健康监测和智能化发展需求迫在眉睫,传统基于热敏电阻和应变片的环境监测方法已经无法满足大容量、轻重量和低功耗的星载结构健康监测的要求。光纤光栅传感技术具有抗电磁干扰、尺寸小、成本低等特点,在航天领域具有广泛的应用。针对航天应用中光纤光栅传感解调技术的微型化及低功耗等诸多技术难点,开展基于调制光栅Y分支（MG-Y）可调谐半导体光源的微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统研究。论文主要研究内容包括:1.研究了光纤布拉格光栅温度和应变传感原理及传感系统组成,为波长型解调方法提供理论基础。为了解决星载环境微型、低功耗、大容量的光纤光栅应用受限问题,分析了常用光纤布拉格光栅解调及复用技术的各种方案,确定了可应用于航天领域的基于可调谐半导体光源的解调方法。2.研究了可调谐半导体激光器的结构及控制方法,采用单片可集成、调谐速度快,解调容量大的电调谐半导体激光器为解调系统光源。在对MG-Y可调谐控制原理论述基础上,通过对构造的两种星载光纤传感解调技术分析,提出了1*N耦合器的空/波分复用可调谐光源法解调方法;通过对可调谐光源与不同谱形FBG的作用机理研究,确定了解调仪的基本参数和波长计算公式。提出了一种采用波长计的光谱测量的表征方法,构建了“波长-电流”精确对应关系研究方案,解决了多调谐节MG-Y光源的查找表的难点。3.针对多调谐节激光器光源的电流控制问题,开展了MG-Y激光器光源解调仪的微型、低功耗和高精度控制方法研究,提出了一种基于ARM的四通道FBG解调方法。利用ARM芯片控制单片集成恒流源控制系统和高精度温度控制系统,实现扫描光源的高分辨率高稳定输出;进一步分析光电采集模块响应范围,设计了宽动态范围的基于对数放大器的光电采集系统;并对系统电源、串口通信电路进行设计,研制出适用于星载环境的FBG解调仪。4.提出了基于MG-Y光源的解调软件系统方案,对ARM嵌入系统下的底层驱动软件功能进行研究,实现了“波长-电流”查找表的快速筛选和FBG反射信号的快速采集;针对传统解调算法耗费资源多、波长跳动和光源不稳定引起波长精度低问题,提出了基于嵌入式硬件系统的动态阈值-双质心算法、上位机DGA算法和基于F-P标准具的校正方法,提高了波长解调精度和稳定性,改善了测量精度,实现了低功耗、宽动态范围下的高精度解调。5.建立了FBG解调实验平台,完成了光栅解调仪性能实验验证,分别对超短FBG、保偏FBG、芯包复合FBG、FBG光栅阵列的光谱特性进行测试。针对航天领域应用需求,采用800nm飞秒脉冲激光分别制备了上述不同反射谱形的光纤光栅,并对其温度和纵向拉伸传感特性进行测试,所研制的解调仪实现了对波长漂移的精确解调。本论文开展了可调谐扫描光源法的FBG波长解调技术研究,研制了基于MG-Y可调谐半导体光源的微型低功耗光纤光栅解调仪。通过对不同反射谱形飞秒刻写光纤光栅传感特性进行测试,满足了微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统要求。为解决航天结构健康检测的安全、高效、智能感知提供了新的技术手段。
蔡苏[10]（2019）在《交变热载荷作用下航天热管的热应力分析》文中进行了进一步梳理本文基于热弹性力学理论,建立了外表面受热冲击作用的轴对称各向同性热管的拟静态热弹性耦合模型。通过引入热弹性势函数和勒夫位移函数,将相互耦合的温度场与位移场分离为独立方程求解,采用Laplace变换与留数定理严格推导出温度场与应力场的一般形式,并结合数值仿真,图像详细展示了温度场与应力场的分布,结果表明耦合项具有显着效应。并研究了实际工况中热膨胀系数与温度变化构成的热效应对复合材料输流热管发生屈曲失稳临界流速以及非线性振动的影响。通过热膨胀系数与温度梯度等热效应变量由矢径表示,得到矢径表示的热效应方程,其次建立了考虑热效应的弹性Bernoulli-Euler梁的失稳与振动分析的模型,先利用哈密顿原理建立偏微分控制方程,经过迦辽金截断降阶之后根据特征值法求解分叉点研究了静态后屈曲问题。其次利用谐波平衡法得到了强非线性振动的近似解。同理讨论了热效应对振动的影响。通过仿真图像表明,温度与热膨胀系数的升高使输流热管更易失稳,并对动力学特性的影响明显,研究内容比不考虑温度效应的输流管动力学分析更具有实际参考意义。
二、“热管”在航天技术中的重要作用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、“热管”在航天技术中的重要作用（论文提纲范文）
（1）用于多点热源热控技术的多蒸发器回路热管研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 回路热管基本原理 |
| 1.2.1 回路热管的构成及功能 |
| 1.2.2 多孔介质毛细作用 |
| 1.2.3 回路热管热力学过程分析 |
| 1.2.4 传热极限 |
| 1.3 常见回路热管介绍 |
| 1.4 多蒸发器回路热管的研究现状 |
| 1.4.1 多蒸发器回路热管发展及实验研究现状 |
| 1.4.2 多蒸发器回路热管理论计算模型研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 多蒸发器回路热管设计及实验系统 |
| 2.1 基本构型设计和分析 |
| 2.2 工质选取 |
| 2.3 蒸发器设计 |
| 2.4 补偿器设计 |
| 2.5 工质充装及系统 |
| 2.6 样机及实验装置系统 |
| 2.7 误差分析 |
| 2.8 本章小节 |
| 第3章 多蒸发器回路热管的数学模型建立和模拟计算 |
| 3.1 多蒸发器回路热管的一维稳态建模 |
| 3.1.1 建模的基本假设 |
| 3.1.2 热流分析 |
| 3.1.3 各部件的模型建立和计算 |
| 3.2 多蒸发器回路热管的求解 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 网状式管路并联的多蒸发器回路热管实验研究 |
| 4.1 蒸发器并联的性能探究 |
| 4.1.1 250K温区双蒸发器回路热管启动与运行 |
| 4.1.2 170K温区双蒸发器回路热管启动与运行 |
| 4.1.3 实验结果讨论 |
| 4.2 三蒸发器回路热管的实验研究 |
| 4.2.1 三蒸发器回路热管的启动特性研究 |
| 4.2.2 三蒸发器回路热管的运行特性研究 |
| 4.2.3 实验结果讨论 |
| 4.3 实验结果与理论计算的对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双层冷凝器结构的多蒸发器回路热管设计及实验研究 |
| 5.1 双层冷凝器结构的多蒸发器回路热管的设计制造 |
| 5.1.1 双层冷凝器的设计方案 |
| 5.1.2 双层冷凝器的结构和工艺改进 |
| 5.1.3 工质及温区的选取 |
| 5.1.4 蒸发器及管线布置 |
| 5.2 实验装置与系统 |
| 5.3 四蒸发器回路热管的运行特性研究 |
| 5.3.1 单蒸发器回路热管性能测试 |
| 5.3.2 不同加热方式下运行特性研究 |
| 5.3.3 逆重力条件下的运行特性研究 |
| 5.3.4 动态变加热功率下的运行特性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）不同条件下环路热管蒸发器补偿器传热传质特性实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 环路热管研究和发展现状 |
| 1.2.1 环路热管的起源及工作原理 |
| 1.2.2 环路热管的启动特性研究 |
| 1.2.3 不同管线的环路热管实验研究 |
| 1.2.4 环路热管的温度波动现象研究 |
| 1.2.5 环路热管的可视化研究现状 |
| 1.3 质量流量测量方式 |
| 1.4 环路热管的模拟仿真 |
| 1.4.1 环路热管的整体仿真 |
| 1.4.2 环路热管蒸发器的仿真 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于蒸发器补偿器气液分布的环路热管稳态模型 |
| 2.1 环路热管的毛细芯结构参数 |
| 2.1.1 毛细芯的孔径 |
| 2.1.2 毛细芯的孔隙率 |
| 2.1.3 毛细芯的渗透率 |
| 2.1.4 毛细芯的热导率 |
| 2.2 环路热管中蒸发器补偿器的热量传热模式 |
| 2.3 环路热管整体一维稳态模型 |
| 2.3.1 基本假设 |
| 2.3.2 各部件的换热模型 |
| 2.3.3 各部件的压降模型 |
| 2.3.4 数值模拟流程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 环路热管实验系统 |
| 3.1 常温环路热管实验测试系统 |
| 3.1.1 环路热管样机 |
| 3.1.2 环路热管质量流量测试系统 |
| 3.1.3 蒸发器补偿器可视化的环路热管 |
| 3.2 低温环路热管实验测试系统 |
| 3.3 实验流程 |
| 3.3.1 常温环路热管测试实验流程 |
| 3.3.2 低温环路热管补偿器可视化测试实验 |
| 3.4 误差分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 环路热管质量流量的实验研究 |
| 4.1 不同工质的环路热管实验 |
| 4.1.1 启动特性研究 |
| 4.1.2 稳定特性研究 |
| 4.1.2.1 质量流量特性研究 |
| 4.1.2.2 传热特性研究 |
| 4.2 不同气体管线内径的环路热管实验 |
| 4.2.1 不同气体管线内径环路热管的实验结果 |
| 4.2.1.1 质量流量特性研究 |
| 4.2.1.2 传热特性研究 |
| 4.2.2 不同气体管线内径对环路热管压降的影响 |
| 4.2.3 不同气体管线对环路热管蒸发器补偿器漏热的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 不同加热方式对环路热管性能影响的可视化实验研究 |
| 5.1 常温蒸发器补偿器可视化实验 |
| 5.1.1 启动特性研究 |
| 5.1.1.1 蒸发启动模式下的环路热管 |
| 5.1.1.2 蒸发沸腾混合启动模式下的环路热管 |
| 5.1.1.3 沸腾启动模式下的环路热管 |
| 5.1.1.4 不同的启动模式下蒸发器空腔可视化现象分析 |
| 5.1.1.5 不同的启动模式下蒸发器空腔气泡生长现象 |
| 5.1.2 稳定特性研究 |
| 5.2 低温蒸发器补偿器可视化实验 |
| 5.2.1 启动特性研究 |
| 5.2.2 波动特性 |
| 5.2.3 上下加热的环路热管实验与仿真结果的对比 |
| 5.2.4 不同加热方式下的环路热管稳定特性研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）环路热管蒸发器和储液器可视化及仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 环路热管起源及工作原理 |
| 1.3 工质充装量对热管性能的影响 |
| 1.4 环路热管可视化研究现状 |
| 1.5 环路热管蒸发器数值模拟 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 环路热管整机压降模型及蒸发器数学模型 |
| 2.1 环路热管整机压降模型 |
| 2.1.1 环路热管系统压降校核 |
| 2.1.2 气/液管线压降计算 |
| 2.1.3 冷凝器内压降计算 |
| 2.1.4 蒸汽槽道压降计算 |
| 2.1.5 毛细芯压降计算 |
| 2.2 蒸发器-储液器模型 |
| 2.2.1 环路热管蒸发器模型数学描述 |
| 2.2.2 边界条件 |
| 2.2.3 CFD计算软件介绍 |
| 2.2.4 多孔介质毛细芯抽吸验证 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 环路热管蒸发器可视化实验系统介绍 |
| 3.1 环路热管样机设计 |
| 3.1.1 环路热管主要部件 |
| 3.1.2 工质选择 |
| 3.1.3 保压及密封测试 |
| 3.2 可视化实验系统搭建 |
| 3.2.1 实验系统介绍 |
| 3.2.2 绝热设计 |
| 3.2.3 数据采集和控制系统 |
| 3.2.4 工质充装系统 |
| 3.2.5 图像采集系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 不同加热方式可视化实验结果及分析 |
| 4.1 不同加热方式实验方法与步骤 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 环路热管启动过程 |
| 4.2.2 热阻特性分析 |
| 4.2.3 蒸发器中心通道可视化结果与分析 |
| 4.3 不同加热方式可视化实验总结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 不同充液率可视化实验及仿真结果分析 |
| 5.1 不同充液率可视化实验结果及分析 |
| 5.1.1 不同充液率环路热管启动过程 |
| 5.1.2 不同充液率对热管系统传热性能的影响 |
| 5.1.3 蒸发器中心通道内部成核现象 |
| 5.1.4 储液器内工质气液界面变化 |
| 5.1.5 不同充液率可视化实验小结 |
| 5.2 蒸发器数值模拟与实验对比 |
| 5.2.1 模型边界条件设置 |
| 5.2.2 热载荷对蒸发器及储液器内部传热传质的影响 |
| 5.2.3 充液率对蒸发器及储液器内部传热传质的影响 |
| 5.2.4 引液管对蒸发器及储液器内部传热传质的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）可重复使用热防护材料应用与研究进展（论文提纲范文）
| 1 热防护方式分类 |
| 1.1 主动式热防护 |
| 1.2 被动式热防护 |
| 1.3 半主动式热防护 |
| 2 高马赫数飞行器可重复使用热防护材料应用研究进展 |
| 2.1 X-15 |
| 2.2 SR-71 |
| 2.3 航天飞机 |
| 2.3.1 鼻锥及翼前缘-增强C/C材料（Rein-forced Carbon-Carbon,RCC)[25] |
| 2.3.2 迎风面-刚性陶瓷瓦 |
| 2.3.3 背风面-柔性隔热毡 |
| 2.5.1 翼前缘区域—整体增韧抗氧化复合材料 |
| 2.5.2 背风面—保形隔热毡（CRI)[49] |
| 2.5.3 控制面—碳/碳（Advanced Carbon-Carbon,ACC）、碳/碳化硅（C/SiC）复合材料[75] |
| 2.4 X-33 |
| 2.5 X-37B |
| 2.6 美国商业航天项目—Commercial Crew Pro-gram(CCP) |
| 2.6.1 波音公司（Boeing）—“Starliner”(CST-100)[77] |
| 2.6.2 空间探索公司（SpaceX）—“龙飞船(Dragon Capsule）”[78-79] |
| 2.6.3 内华达山脉公司（SNC）—“追梦者(Dream Chaser）”[80] |
| 2.7 其他飞行器大面积热防护 |
| 2.7.1 苏联—“暴风雪”号航天飞机[81] |
| 2.7.2 法国—“Hermes”航天飞机[82] |
| 2.7.3 英国—“霍托尔（Hotol）”、“云霄塔（Sky-lon）”[83-85] |
| 2.7.4 日本—“希望（Hope）”航天飞机[86-88] |
| 2.8 NASP、Spaceliner-半主动及主动热防护系统 |
| 2.8.1 半主动热防护系统 |
| 2.8.2 主动热防护系统 |
| 2.8.3 Spaceliner |
| 3 轻量化及材料评价 |
| 3.1 轻量化 |
| 3.2 材料评价 |
| 4 存在问题及挑战[150-154] |
| 4.1 原材料 |
| 4.2 一体化技术 |
| 4.3 制造技术 |
| 4.4 检测评价及修复 |
| 5 结论 |
（5）自旋式微小卫星热分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 卫星热分析的研究现状及分析 |
| 1.2.1 卫星热分析的国外研究现状 |
| 1.2.2 卫星热分析的国内研究现状 |
| 1.2.3 卫星热分析软件介绍 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 卫星热分析理论 |
| 2.1 卫星的热环境介绍 |
| 2.1.1 高真空环境 |
| 2.1.2 超低温环境 |
| 2.1.3 微重力环境 |
| 2.1.4 强辐射环境 |
| 2.2 小卫星的双节点热平衡模型 |
| 2.2.1 能量守恒方程 |
| 2.2.2 辐射方程 |
| 2.2.3 导热方程 |
| 2.2.4 小卫星的热平衡方程 |
| 2.3 等效线性化方法 |
| 2.3.1 传统线性化方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 卫星热平衡方程的求解与分析 |
| 3.1 双节点热平衡方程的无量纲形式 |
| 3.2 传统简化法 |
| 3.2.1 平均温度 |
| 3.2.2 波动温度 |
| 3.3 等效线性化方法 |
| 3.4 计算结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 微小卫星的热分析 |
| 4.1 卫星结构 |
| 4.2 卫星运行轨道 |
| 4.3 卫星的热分析 |
| 4.4 卫星的热控措施 |
| 4.5 卫星温度范围的调节 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（6）热管涡轮叶片冷却技术数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 叶片冷却技术研究现状 |
| 1.2.1 涡轮叶片冷却发展概况 |
| 1.2.2 涡轮叶片的典型冷却方式 |
| 1.2.3 热障涂层研究现状 |
| 1.2.4 当前叶片冷却存在的缺点及不足 |
| 1.3 基于热管原理涡轮叶片冷却技术的提出 |
| 1.3.1 热管发展概况 |
| 1.3.2 热管冷却技术叶片的优点 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 热管原理及钠热管传热极限计算 |
| 2.1 热管原理及基本理论 |
| 2.2 热管传热极限的理论及计算方法 |
| 2.2.1 毛细极限 |
| 2.2.2 粘性极限 |
| 2.2.3 携带极限 |
| 2.2.4 声速极限 |
| 2.2.5 沸腾极限 |
| 2.2.6 冷凝极限 |
| 2.2.7 连续流动极限 |
| 2.2.8 冷态启动极限 |
| 2.3 钠热管传热极限的计算 |
| 2.3.1 吸液芯的选择 |
| 2.3.2 有效毛细直径 |
| 2.3.3 工质的选择及物性参数 |
| 2.3.4 传热极限计算结果及讨论 |
| 2.4 小结 |
| 3 钠热管内部流动与换热数值模拟 |
| 3.1 热管数值求解原理 |
| 3.1.1 两相流模型 |
| 3.1.2 蒸发冷凝模型 |
| 3.1.3 表面张力模型 |
| 3.1.4 多孔介质模型 |
| 3.2 钠热管冷却叶片二维数值模拟 |
| 3.3 小结 |
| 4 内嵌高温热管疏导式结构叶片冷却数值模拟 |
| 4.1 几何模型与数值方法计算 |
| 4.1.1 几何模型 |
| 4.1.2 湍流模型 |
| 4.1.3 网格划分及模型验证 |
| 4.2 数值模拟计算结果与讨论 |
| 4.2.1 数值模拟结果 |
| 4.2.2 不同入口温度下叶片整体温度分布 |
| 4.2.3 不同入口速度下叶片整体温度分布 |
| 4.2.4 有无肋片情况下计算结果对比分析 |
| 4.3 小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）多孔材料在低温流体管理中的毛细性能与绝热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多孔材料的基本概念 |
| 1.2.2 多孔材料的空间应用 |
| 1.2.3 多孔材料的毛细性能研究 |
| 1.2.4 多孔材料的绝热性能研究 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第二章 超亲水泡沫铜制备与结构表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超亲水表面的制备 |
| 2.2.1 基底 |
| 2.2.2 超亲水表面处理 |
| 2.3 结构表征 |
| 2.3.1 表面微观形貌表征 |
| 2.3.2 表面润湿性能表征 |
| 2.3.3 孔隙率计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 易挥发工质在超亲水泡沫铜的毛细性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验装置和方法 |
| 3.3 理论分析及数据处理 |
| 3.4 不确定度分析 |
| 3.5 实验结果讨论与分析 |
| 3.5.1 表面结构对泡沫铜毛细性能的影响 |
| 3.5.2 工质种类对超亲水泡沫铜毛细性能的影响 |
| 3.5.3 毛细性能的参数表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 筛网通道式液体获取装置内多孔材料毛细性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 筛网通道式液体获取装置内的多孔材料 |
| 4.3 结构表征 |
| 4.3.1 表面微观形貌表征 |
| 4.3.2 表面润湿性能表征 |
| 4.3.3 孔隙率测量与计算 |
| 4.4 毛细性能表征 |
| 4.4.1 实验装置与方法 |
| 4.4.2 表面结构对DTW毛细性能的影响 |
| 4.4.3 工质种类对DTW毛细性能的影响 |
| 4.4.4 蒸发强度对DTW毛细性能的影响 |
| 4.4.5 DTW的毛细性能参数表征 |
| 4.5 与文献结果对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 常压复合多层绝热材料绝热性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置与测量原理 |
| 5.3 实验方法与误差分析 |
| 5.4 常压多层绝热材料逐层传热模型 |
| 5.5 环境湿度对复合多层绝热材料绝热性能的影响机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 主要符号与缩写 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（8）航天多功能热控材料及结构研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 热控材料 |
| 1.1 智能热控材料 |
| 1.2 高导热复合材料 |
| 1.3 隔/防热材料 |
| 2 热控结构 |
| 2.1 被动热控结构 |
| 2.1.1 热传导设计优化结构 |
| 2.1.2 仿生式传热结构 |
| 2.1.3 多功能热控结构 |
| 2.2 主动热控结构 |
| 2.2.1 金属泡沫结构 |
| 2.2.2 轻质夹芯结构 |
| 2.3 智能热控结构 |
| 2.3.1 PTC电加热器 |
| 2.3.2 可展开式辐射器 |
| 3 结论与展望 |
（9）微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统及关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤光栅传感在航天监测领域的发展 |
| 1.2.2 光纤光栅解调系统在航天领域的应用需求 |
| 1.3 光纤光栅传感技术 |
| 1.3.1 光纤光栅耦合模理论 |
| 1.3.2 光纤布拉格光栅传感原理 |
| 1.3.3 光纤布拉格传感系统组成 |
| 1.4 光纤光栅传感解调技术 |
| 1.4.1 光纤光栅传感解调技术 |
| 1.4.2 FBG复用技术 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 第二章 基于MG-Y可调谐光源技术研究 |
| 2.1 可调谐半导体光源 |
| 2.2 MG-Y型 DBR激光器 |
| 2.2.1 激光器工作原理 |
| 2.2.2 激光器调谐控制设计 |
| 2.3 基于TLS的 FBG波长解调原理 |
| 2.3.1 基于MG-Y光源的光纤传感系统研究 |
| 2.3.2 波长解调原理 |
| 2.3.3 “波长-电流”精确对应关系 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于ARM的扫描式解调技术研究 |
| 3.1 基于ARM的 FBG微型解调系统 |
| 3.2 解调系统恒流源控制方法 |
| 3.2.1 TLS的电流驱动原理 |
| 3.2.2 单片集成恒流源控制方法实现 |
| 3.3 解调系统温度控制方法 |
| 3.3.1 TLS的温度控制方法 |
| 3.3.2 温度控制系统实现 |
| 3.4 解调系统光电检测技术研究 |
| 3.4.1 FBG光电检测原理 |
| 3.4.2 基于对数放大器的检测电路功能实现 |
| 3.5 供电系统及串口通信 |
| 3.5.1 电源电路实现 |
| 3.5.2 串口通信电路实现 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于MG-Y微型解调仪的光纤光栅解调算法 |
| 4.1 基于MG-Y光源的光纤光栅解调仪软件架构 |
| 4.2 基于ARM的底层软件实现 |
| 4.2.1 底层驱动软件流程 |
| 4.2.2 查找表筛选实现 |
| 4.3 基于MG-Y解调仪FBG解调算法 |
| 4.3.1 波长寻峰算法研究 |
| 4.3.2 基于MG-Y解调仪FBG解调仿真及算法对比分析 |
| 4.3.3 基于LABVIEW的 FBG解调系统实现 |
| 4.4 解调仪的性能测试及标定实验 |
| 4.4.1 PD动态范围测试及分析 |
| 4.4.2 解调仪波长标定实验 |
| 4.4.3 解调仪的性能测试及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 星载光纤光栅传感解调系统实验研究 |
| 5.1 基于MG-Y光源解调仪的USFBG的拉伸实验及分析 |
| 5.1.1 飞秒激光逐点法制备USFBG |
| 5.1.2 USFBG应变传感特性分析 |
| 5.2 基于MG-Y光源解调仪的芯包复合FBG的温度实验及分析 |
| 5.2.1 飞秒激光逐线法制备芯包复合FBG |
| 5.2.2 芯包复合FBG温度传感特性分析 |
| 5.3 基于MG-Y光源解调仪的保偏FBG的温度实验及分析 |
| 5.3.1 飞秒激光逐点法制备保偏FBG |
| 5.3.2 保偏FBG温度传感特性分析 |
| 5.4 基于MG-Y光源解调仪的级联FBG的温度实验及分析 |
| 5.4.1 飞秒激光逐点法制备FBG阵列 |
| 5.4.2 级联FBG温度传感特性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（10）交变热载荷作用下航天热管的热应力分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 第2章 热冲击作用下圆柱体热弹性分析 |
| 2.1 航天热管的热弹性理论基础 |
| 2.2 圆柱体耦合热弹性模型的建立 |
| 2.3 数值仿真 |
| 2.3.1 MATLAB分析 |
| 2.3.2 有限元数值仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 热效应对航天热管的稳定性影响 |
| 3.1 哈密顿原理 |
| 3.2 航天热管的热效应模型 |
| 3.3 后屈曲的热效应分析 |
| 3.4 数值仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 热效应对航天热管的振动影响 |
| 4.1 谐波平衡法 |
| 4.2 热效应对振动的影响 |
| 4.3 数值仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 附录Ⅰ 补充方程 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文 |
四、“热管”在航天技术中的重要作用（论文参考文献）
- [1]用于多点热源热控技术的多蒸发器回路热管研究[D]. 鲁得浦. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [2]不同条件下环路热管蒸发器补偿器传热传质特性实验研究[D]. 刘超. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [3]环路热管蒸发器和储液器可视化及仿真研究[D]. 陈玉. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [4]可重复使用热防护材料应用与研究进展[J]. 黄红岩,苏力军,雷朝帅,李健,张恩爽,李文静,杨洁颖,赵英民,裴雨辰,张昊. 航空学报, 2020(12)
- [5]自旋式微小卫星热分析研究[D]. 张成龙. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]热管涡轮叶片冷却技术数值模拟[D]. 陆泊桥. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]多孔材料在低温流体管理中的毛细性能与绝热性能研究[D]. 蒋玉婷. 上海交通大学, 2020(01)
- [8]航天多功能热控材料及结构研究进展[J]. 杨雯,霍浩亮,李海波,张忠,熊健. 强度与环境, 2020(02)
- [9]微型低功耗星载光纤光栅传感解调系统及关键技术研究[D]. 刘佳. 合肥工业大学, 2020(01)
- [10]交变热载荷作用下航天热管的热应力分析[D]. 蔡苏. 沈阳航空航天大学, 2019(02)