Перспективы применения галогеновых ламп накаливания для моделирования условий внешнего теплообмена космических аппаратов


Авторы

Колесников А. В., Палешкин А. В.*, Сыздыков Ш. О.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: paleshkin@mai.ru

Аннотация

На основе составленной радиационно-оптической модели галогеновой лампы накаливания проведено исследование возможности их использования в качестве источников излучения в составе имитаторов расчетных внешних тепловых нагрузок на поверхность космического аппарата при проведении различных тепловых экспериментов. Выявлены зависимости спектрального состава излучения лампы в целом и ее отдельных компонент от температуры спирали. Полученные спектральные характеристики лампы использовались для расчета возможных погрешностей моделирования внешних тепловых нагрузок на поверхность космического аппарата с неоднородными радиационными характеристиками покрытий ее тепловоспринимающих элементов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что при моделировании воздействия на поверхность различных материалов и покрытий космического аппарата инфракрасных потоков излучения, характерных для источников, испускающих излучение в средней и дальней инфракрасной области спектра, могут возникать чрезмерно большие погрешности моделирования даже при сравнительно невысоких значениях температуры спирали лампы — не выше 1000 К. Высокий уровень погрешностей моделирования обусловлен тем, что спектральные и интегральные радиационные характеристики галогеновой лампы накаливания кардинальным образом зависят от подводимой к ним электрической мощности. В связи с этим актуальной является задача разработки нового подхода к решению задачи формирования управляющих воздействий на излучающие модули имитаторов. Излагаются предварительные рекомендации по методике управления имитатором на основе галогеновой лампы накаливания.

Ключевые слова:

космический аппарат, имитатор, моделирование тепловых нагрузок, излучение, галогеновые лампы накаливания

Библиографический список

  1. Моделирование тепловых режимов космического аппарата и окружающей его среды / Под ред. акад. Г.И. Петрова. М.: Машиностроение, 1971. 382 с.

  2. Елисеев В.Н., Товстоног В.А. Теплообмен и тепловые испытания материалов и конструкций аэрокосмической техники при радиационном нагреве. М.: Изд-во МВТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. 200 с.

  3. Колесников А.В., Сербин В.И. Моделирование условий внешнего теплообмена космических аппаратов. М.: «Информация — XXI век », 1997. 170 c.

  4. Cao Zhisong, Pei Yifei, Liu Shouwen, Yin Xiaofang. Infrared lamp array design and radiation heat flux analysis // Proceedings of the 7th IASME / WSEAS International Conference on Heat Transfer, Thermal Engineering and Environment (HTE ’09). P. 96–100.

  5. Wang Jing, Liu Shouwen, Pei Yifei. Infrared lamp array simulation technology used during satellite thermal testing // International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. 2010. V.4. N 9. P. 905–907.

  6. Ульянов В.А., Соловьев М.В. Оптимизация тепловакуумных испытаний космических комплексов на установке ВК 600/300. М.: Полет, НИЦ РКП. 2009. С. 82–93.

  7. Колесников А.В., Палешкин А.В., Сыздыков Ш.О. Методика расчета облученности элементов испытуемых объектов в ламповых имитаторах внешних тепловых нагрузок // Тепловые процессы в технике. 2017. Т. 9. № 6. С. 267–275.

  8. Излучательные свойства твердых материалов. Справочник. / Под общ. ред. А.Е. Шейндлина. М.: «Энергия», 1974. 472 с.

  9. Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением. М.: Издательство «Мир», 1975. 934 с.

  10. Хадсон Р. Инфракрасные системы. М.: Изд-во «Мир», 1972. 535 с.




Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024