二氧化碳熱控系統輸運特性及穩定性研究

中文摘要

二氧化碳獨特的物性特點使其在多點複雜熱控系統上具有優勢，其中套用到航天領域的溫度控制及熱量管理尚處於起步階段。本次課題以利用二氧化碳作工質的航天主動式兩相熱控系統為套用對象，重點對二氧化碳在毛細結構中的動態輸運特性進行理論及實驗研究。設計加工可視化高壓流體毛細特性實驗台，測量在不同毛細結構、不同溫度以及不同熱量邊界條件下的二氧化碳的毛細動態性能；在實驗數據基礎上，研究二氧化碳兩相熱控系統非穩特性，為二氧化碳兩相循環系統換熱器和控溫儲液器設計、複雜溫度控制等關鍵技術問題提供理論基礎；項目首次研究二氧化碳的毛細動態特性以及在航天兩相熱控系統中的套用，項目完成後，研究成果可套用於航天設備高精度、高散熱密度的複雜溫度控制，對我國現有及未來的航天領域探索具有一定的實用意義。

結題摘要

課題以二氧化碳低臨界溫度、低黏度等獨特熱力學特性為切入點，重點對二氧化碳在毛細結構中的輸運特性進行理論及實驗研究。在此基礎上，分別研究了二氧化碳兩相熱控系統非穩性、二氧化碳熱泵熱水器套用以及二氧化碳在頁岩中的滲流特性。項目的主要內容包括:（1）二氧化碳在毛細結構內的動態輸運特性研究：設計加工可視化高壓流體毛細特性實驗台，進行了不同固體界面接觸角以及絲網毛細特性測試，得到了兩相條件下毛細結構滲透率的理論表征；（2）二氧化碳兩相熱控系統非穩性研究：搭建二氧化碳泵驅兩相熱控系統試驗台，研究兩相系統密度及溫度脈動特徵；（3）二氧化碳熱水器套用研究：搭建二氧化碳熱泵熱水器實驗台並測試其超臨界運行特徵，並基於SINDA／FLUENT建立了三維仿真模型；（4）二氧化碳在頁岩中的滲流特性研究：利用三軸滲流試驗系統對二氧化碳在多組不同特徵的頁岩中滲流特性進行試驗研究。測試得到（a）不同有效應力條件下二氧化碳在頁岩中滲透率隨溫度的變化規律和（b）不同二氧化碳壓力條件下滲透率隨溫度的變化規律

二氧化碳熱控系統輸運特性及穩定性研究

基本介紹

中文摘要

結題摘要

熱門詞條