空间应用低温热管温度控制

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低温空间应用简介

天基通信、传感器和实验的不断发展,以及航天器电子学的发展,推动了对低温微重力环境中更严格的热控制和更有效的散热的需求。

NASA的目标是为未来的生命和生物医学航天项目开发可靠的冰箱/冰柜(R/F)模块。为此,他们试图识别、开发并演示这些先进的R/F模块所需的复杂的关键冰箱/冷冻机技术。

传统的热管理解决方案,如空气或液体冷却在空间应用中不是可行的选择。相反,博伊德公司热能部门的Aavid开发了专为美国宇航局在航天飞机任务期乐动体育网站1.0间测试低温应用而设计的被动两相冷却解决方案。

发现号航天飞机发射(STS-60)

美国宇航局低温温度控制挑战

美国宇航局正在开发斯特林轨道冰箱/冷冻机(SOR/F)实验,以证明在轨道项目中能够可靠制冷的技术。SOR/F的候选子系统将在发现号航天飞机(STS 60)上进行测试。

STS 40上生命科学空间实验室的有问题的冰箱
STS 40上生命科学空间实验室的有问题的冰箱

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博伊德低温温度控制解决方案

由于空间中几乎没有大气,在环境空气中消散热量不是有效热管理解决方案的选择。辐射是空间中最可靠的冷却方法,但内部部件可能无法进入辐射表面。

Aavid率先开发了用于微重力环境的低温热管和循环热管。来自Aavid的工程师已经演示了多种用于低温热管理的热管/流体系统,包括氦在-270°C (3K),氢在-250°C (23K),氖在-240°C (33K)和氧在-220°C (53K)。

AaviD,Boyd Corporation的热门划分乐动体育网站1.0,众所周知,作为Thermacore,建议NASA使用低温热管来运输SOR / F实验上的热量。AAVID设计和制造的铜和丙酮热管组件,用于NASA以测试空间班车发现。



斯特灵轨道制冷机/冷冻机试验结果

在发现号STS-60任务期间,丙酮工作液使热管在-30°C (243K)到-60°C (213K)的工作温度下工作。SOR/F热管被证明能够在太空微重力环境中消除高达10 W的功率。




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