一种大吸附面积的低温热沉制造技术

本发明专利技术公开了一种大吸附面积的低温热沉。不同于传统的热沉吸附面积受真空舱的内表面面积的限制。该低温热沉由(1)介质入口(2)入口总管(3)支管连接管(4)支管(5)翅片(6)介质出口(7)出口总管组成。支管上采用胀接工艺安装翅片，支管先串联，再并联形成翅片管矩阵，吸附面积明显大于传统热沉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大吸附面积的低温热沉，作用是吸附空间飞行器或空间发动机开展真空羽流试验时的燃气。
技术介绍
低温热沉又叫做分子沉、低温泵、深冷泵，作用是在空间模拟室内吸附气体分子，是空间羽流试验不可缺少的抽气手段。传统的低温热沉为圆筒形状或基于圆筒的改进形状，采用多层套筒的形式，这种结构的热沉吸附面积受真空舱的内表面面积的限制，加工费用高，拆装复杂。
技术实现思路
(1)要解决的技术问题在空间发动机或空间飞行器羽流试验领域，传统的热沉为圆筒形状或基于圆筒的改进形状，采用1～3层的套筒的形式，这种结构的热沉吸附面积受真空舱的内表面面积的限制，而空间飞行器的排气体积流量是巨大的，传统的热沉无法满足真实空间飞行器地面羽流试验的需求。本专利技术的目的是针对传统热沉的该缺陷，来提高有限表面积真空舱内的热沉的吸附面积，满足真实空间飞行器地面羽流试验的需求。(2)技术方案如图1所示，(A)低温热沉由(1)介质入口(2)入口总管(3)支管连接管(4)支管(5)翅片(6)介质出口(7)出口总管组成。(4)支管上采用胀接工艺套有带有翅片的管，翅片数目为1～10。n个支管(4)采用(3)支管连接管串联起来形成支路，m条支路再通过(2)入口总管和(7)出口总管并联，使得整个热沉为n×m的翅片管矩阵(n，m＝1，2，3…)。每条支路都是多个S形弯，解决了(A)低温热沉自然补偿的问题。如图2(a)所示，试验件(D)安装在真空舱的中间，(A)低温热沉安装在(C)真空舱的两侧，可以多个串联，提高吸附能力。如图2(b)所示，(A)低温热沉安装时，(4)支管和(C)真空舱轴线平行，减小对燃气的堵塞面积。相邻(4)支管的(5)翅片之间留有缝隙，使得燃气可以在支管之间扩散，提高了(A)低温热沉吸附气体的均匀性。如果(A)低温热沉采用液氢、液氦、低温氦气等30K以下的低温介质，可以在(A)低温热沉和(C)真空舱之间设置(B)液氮热沉降低(A)低温热沉和(C)真空舱之间的辐射传热。如图3所示，为热沉配套可选的活性炭安装装置，活性炭包为三棱柱形状，角度和翅片夹角一致，包裹材料为不锈钢丝网，长度小于或等于(4)支管长度，采用(9)顶杆和(10)压紧装置压紧在翅片上。(8)活性炭包和(5)翅片之间贴合良好，和(A)低温热沉同时降温，进一步增加了(A)低温热沉的吸附面积。附图说明附图1是本专利技术低温热沉的结构原理图。(1)介质入口(2)入口总管(3)支管连接管(4)支管(5)翅片(6)介质出口(7)出口总管附图2是本专利技术低温热沉的安装布局图。(A)低温热沉(B)液氮热沉(C)支管连接管附图3是热沉配套可选的活性炭安装装置(8)活性炭包(9)顶杆(10)压紧装置具体实施方式在某直径5m，长度25m的真空舱内，安装了5个该低温热沉。低温热沉采用液氢作为介质，包含12×10个支管，每个支管10个翅片，长度3.5m，单个低温热沉面积800m2。低温热沉外围采用液氮热沉保护，内部安装了100kg活性炭。在0.01Pa压力下，热沉对氮气的总吸附速度为1.5×108L/s。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大吸附面积的低温热沉，其特征在于：采用带有金属翅片的管，串联和并联形成翅片矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种大吸附面积的低温热沉，其特征在于：采用带有金属翅片的管，串联和并联形成翅片矩阵。2.根据权利要求1的低温热沉，其特征在于：翅片顺着燃气方向减小对燃气的堵塞，翅片之间留有缝隙便于燃气扩散。3.根据权利要求1的低温热沉，其特征在于：支管首尾相连串联起来...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔凡超，张奎好，刘瑞敏，胡旭坤，赵耀中，孙树江，
申请(专利权)人：北京航天试验技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11