航天器用低温多层隔热性能计算方程

作者：张暘^*; 赵剑锋; 韩崇巍; 张宁莉; 宁博; 杜卓林; 赵欣; 赵啟伟

来源：中国空间科学技术, 2021, 41(02): 63-70.

DOI：10.16708/j.cnki.1000-758X.2021.0023

• 多层
• 隔热性能计算方程
• 纯辐射模型
• 有效发射率
• 混合传热模型
• 导热项
• 辐射项

航天器常用有效发射率表征多层的隔热性能,其经验值范围为0.02～0.04,经验值仅与多层单元数有关,不随温度变化。有效发射率经验值的适用条件是多层的热面温度约-10℃～50℃,多层的冷面不照太阳。使用条件偏离得越多,有效发射率的经验值导致的计算偏差就越大。针对该问题,提出采用辐射项加导热项的混合传热模型,取代传统的纯辐射模型,并给出了方程中导热项系数和辐射项系数的计算方法。以国产10单元多层为例,给出了方程系数的详细计算过程,该系数已用于工程实际。用多种工况验证了该方程的准确性,并阐述了纯辐射模型导致较大偏差的问题根源。采用混合传热模型使高温/低温区的计算偏差从20℃降低至5℃。混合传热模型比纯辐射模型更适于描述多层的传热过程。最后,研究了选取多层隔热性能热平衡试验工况的原则。

• 单位
  北京空间飞行器总体设计部