【技术实现步骤摘要】
大型板式热沉的CFD结构优化方法
本专利技术属于空间环境模拟
，具体涉及一种利用CFD系统对大型板式热沉进行模拟，从而得到满足热沉温度均匀性要求的热沉管网结构。
技术介绍
热沉是空间环境模拟设备中一个重要的组成部分，其功能是模拟太空的冷黑环境，使航天器能够在地面进行热真空和热平衡试验，从而验证航天器设计的正确性和可靠性。根据空间环境模拟设备的尺寸，热沉也分为大型热沉、中型热沉和小型热沉三种。对于每一种规格的热沉，其设计方法也不尽相同。当热试验开始前，向热沉内通入一定流量和压力的制冷介质，制冷介质从热沉进口流入，与热沉板或热沉管板进行对流换热，使热沉温度降到技术指标要求的规定温度。对于设计者来说，保证制冷介质在热沉内的充分流动换热是热沉结构设计的关键。近年来，板式热沉已经越来越广泛的被应用在空间环境模拟设备中。其作为一种新型的热沉形式，对其结构特性、流量分配等性能需要进行深入的了解。板式热沉在结构上没有传统意义上的管道，在其夹层内部有众多流动通道，制冷介质在其内部流动。因此，制冷介质在热沉流道内流动情况复杂。大型板式热沉的情况更加复杂，数十片胀板并联在一起。如...
【技术保护点】
1.大型板式热沉的CFD结构优化方法，包括以下步骤：第一，根据大型板式热沉的初步总体结构，确定出热沉管网的胀板单元的数量及其结构参数，结构参数包括胀板单元的数量、尺寸，汇总管的管径、一级支管管径、二级支管管径；第二，运用Fluent系统对胀板单元进行三维建模和网格划分，再设置边界条件，仿真计算液氮在胀板单元内的流动换热情况，获取胀板单元的流量和压力损失的关系；第三，运用Flowmaster系统建立一组胀板单元并联工作的一维计算模型，进行制冷介质在胀板单元组内的流量分配仿真计算，使用系统中的Discrete loss元件模拟胀板单元，使用piping元件模拟汇总管、一级支管，...
【技术特征摘要】
1.大型板式热沉的CFD结构优化方法，包括以下步骤：第一，根据大型板式热沉的初步总体结构，确定出热沉管网的胀板单元的数量及其结构参数，结构参数包括胀板单元的数量、尺寸，汇总管的管径、一级支管管径、二级支管管径；第二，运用Fluent系统对胀板单元进行三维建模和网格划分，再设置边界条件，仿真计算液氮在胀板单元内的流动换热情况，获取胀板单元的流量和压力损失的关系；第三，运用Flowmaster系统建立一组胀板单元并联工作的一维计算模型，进行制冷介质在胀板单元组内的流量分配仿真计算，使用系统中的Discreteloss元件模拟胀板单元，使用piping元件模拟汇总管、一级支管，使用source:pressure作为热沉管网的入口压力边界，source:flow作为热沉管网的出口流量边界，使用节点nodes将这些原件连接起来成为一个完整的一维管网模型；计算采用Flowmaster软件中的一维稳态流动计算，制冷介质为液氮；边界条件为：进口为压力边界条件，出口为流量边界条件；将第二步得到的流量和压力损失数据输入到Flowmaster的阻力元件特性中，根据计算结果，获得热沉管网中所有胀板单元的流量分配；第四，运用Fluent系统模拟液氮在胀板单元内的换热活动，得到单片胀板的流动换热数据；第五，判断胀板单元的换热数据是否满足技术指标要求，如果满足，则确定大型板式热沉的总体结构；如果不满足，则依次需...
【专利技术属性】
技术研发人员：单巍巍，刘敏，张春元，刘波涛，张磊，刘然，丁文静，周盈，李昂，王紫娟，何超，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11
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