一种航天器控温分区多级仿真方法及装置制造方法及图纸

技术编号:40543362 阅读:27 留言:0更新日期:2024-03-05 18:59
本发明专利技术公开了一种航天器控温分区多级仿真方法及装置,所述方法包括:基于热分析模型及节点总数,建立节点热网络的能量平衡模型;将所述节点划分为多级分区,每个分区对应一个级别并包括若干节点;为每个分区分别设置温度收敛判据,基于各个分区对应的温度收敛判据,依次对各个分区迭代仿真,得到各节点对应的温度;为所有分区设置统一的瞬态求解结束时间,并为每个分区分别设置时间步长;基于各个分区对应的温度收敛判据及当前求解时刻,依次对各个分区进行瞬态传热迭代仿真,得到当前求解时刻各节点对应的温度。本方法能够应用于类似的对温度要求不同的需要高精度控温的设备,加快求解速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仿真,具体涉及一种航天器控温分区多级仿真方法及装置


技术介绍

1、航天器运行在太空中,由于航天器大部分设备会产生热量,同时也会受到太空中外部热环境的影响,为了保证航天器各个部位的温度要求,需要采取合理的热控设计,对上述热量通过各种传热的方式进行收集、传输和排散。

2、现有技术对航天器传热过程的分析通常采用的方式为构建能表征各个部位传热物理过程的热分析模型,以直接输入或间接求解的方式获取各种传热的热量,最后求解各个部位对应节点的热网络方程,获取温度结果。

3、传热的基本方式包括传导、对流和辐射。传导和对流为线性热导,包括多种形式,如基于材料导热、接触传热、对流换热、(上游对下游)流体输运等。辐射热导一般需要专门的计算才能确定。

4、热网络方程一般需要采用雅可比、高斯-赛德尔等迭代方法求解,每一步迭代完成后可以通过松弛法等对温度结果进一步处理实现加速收敛。目前,大部分研究都是针对迭代方法和迭代后的温度结果处理进行研究,也有部分针对方程中的线性和非线性辐射热导的修正进行研究。但已知研究和方法,都是按照统一的收敛本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种航天器控温分区多级仿真方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述节点热网络的能量平衡模型为

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S2,其中,根据各节点的允许温度范围,将各节点的允许温度下限的最大值作为第一下限,将各节点的允许温度上限的最小值作为第一上限,由第一上限及第一下限的差值的绝对值作为分区判据,记为TT,将TT划分为n级,将分区判据对应的温度区间最大的节点分区定义为第1级,分区判据对应的温度区间最小的节点分区定义为第n级,1≤num≤n,num为分区级别,num数值越大,对应的级别越高。

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【技术特征摘要】

1.一种航天器控温分区多级仿真方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述节点热网络的能量平衡模型为

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤s2,其中,根据各节点的允许温度范围,将各节点的允许温度下限的最大值作为第一下限,将各节点的允许温度上限的最小值作为第一上限,由第一上限及第一下限的差值的绝对值作为分区判据,记为tt,将tt划分为n级,将分区判据对应的温度区间最大的节点分区定义为第1级,分区判据对应的温度区间最小的节点分区定义为第n级,1≤num≤n,num为分区级别,num数值越大,对应的级别越高。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述步骤s3:为每个分区分别设置温度收敛判据,所述温度收敛判据为每个分区对应的所有节点温度达到收敛的温度判据;收敛即为节点当前迭代步和上一次迭代步的温差的绝对值小于温度收敛判据;其...

【专利技术属性】
技术研发人员:易桦杜朝赵欣魏然周宇鹏孙腾飞宋云飞许峰江海
申请(专利权)人:北京空间飞行器总体设计部
类型:发明
国别省市:

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