平流层电子设备温度数值模拟

论文摘要

分析了平流层电子设备内外部热环境,考虑平流层大气对流、设备内部自然对流、太阳直射辐射、大气辐射、地面反射太阳辐射、地球红外辐射以及设备自身辐射等因素的基础上,建立了计算电子设备温度分布特征的对流、辐射耦合模型,模拟了其在不同功率、不同对流换热、不同环境条件下的温度分布。结果表明:对于平流层电子设备散热,对流换热和辐射换热都会影响电子设备的温度分布,尽管由于平流层大气压力低、对流换热弱,但对流换热量占到散热总量的60%以上,是散热的主要方式。因此,在平流层电子设备热设计时,可以优先考虑采取开孔等强化对流散热方法来控制设备的温度。最后,开展了平流层模拟环境的实验验证,典型工况实验值与计算值吻合较好,验证了计算模型的正确性。对平流层电子设备热设计有重要的指导意义。

论文目录

• 0 引 言
• 1 电子设备的对流辐射耦合模型及基本参数
•   1.1 对流辐射耦合模型
•   1.2 电子设备的物理模型及节点平衡方程
•     1.2.1 电子设备的物理模型
•     1.2.2 电子设备的节点热平衡方程
•       1) 外部节点方程
•       2) 内部节点方程
• 2 算例结果与分析
•   2.1 不同功率对设备温度的影响
•   2.2 不同的环境条件以及特殊的平流层爆温环境对设备温度的影响
•   2.3 不同发射率对设备温度的影响
•   2.4 不同对流换热情况对设备温度的影响
•   2.5 设备对流、辐射换热占比分析及模拟结果与实验数据对比
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张雪,董雅洁,李强

关键词: 平流层,电子设备,数值模拟,辐射,热设计

来源: 热科学与技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 动力工程

单位: 南京理工大学能源与动力工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51225602)

分类号: TK124

DOI: 10.13738/j.issn.1671-8097.018069

页码: 377-385

总页数: 9

文件大小: 2578K

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