Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Внешний теплообмен ПКК. В общем случае суммарный тепловой поток QΣ, падающий на поверхность ПКК, включает:


Доверь свою работу кандидату наук!
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

В общем случае суммарный тепловой поток QΣ, падающий на поверхность ПКК, включает:

 

QΣ = Qc + Qпл + Qотр + Qдоп ,

 

где Qc – поток прямого солнечного излучения,

Qпл – поток собственного излучения планеты,

Qотр - поток отраженной планетой солнечной радиации,

Qдоп - дополнительный лучистый поток, поступающий на часть поверхности ПКК от других его частей.

Наибольший вклад вносит поток прямого солнечного излучения, более 90% которого приходится на видимую часть спектра.

Когда ПКК заходит в тень Земли, на него действует только поток Qпл .

Внешние условия работы радиационного теплообменника (РТО).

Лучистая энергия, падающая на поверхность РТО, складывается из прямого солнечного излучения, излучения Земли и отраженного Землей солнечного излучения. Поглощательная и излучательная способность любого материала изменяется с изменением длины волны. Если на поверхности создать сеть довольно малых впадин, то поглощаться будет только коротковолновое излучение. Отражение от поверхности может быть зеркальным с углом отражения, равным углу падения, или рассеянным согласно закону косинусов Ламберта, или может иметь любую из нескольких промежуточных форм.

При нагревании окисляемых металлов спектральная избирательность поверхности увеличивается из-за образования окисной пленки, имеющей высокую отражательную способность в ИК спектре и довольно низкую поглощательную способность. Если пленка жаростойкая, можно получить отражение до 0,85 (при 60-120оС).

Считаются перспективными материалами для наружных покрытий РТО окись цинка, карбонат магния, двуокись циркония, окись меди, свинца, хрома.

Увеличение отражения получается при поверхности из диэлектрического материала. Дополнительное отражение создает белая краска.

В США используются краски на силиконовой или акриловой основе. Для белой краски из TiO2,талька и сульфида цинка отражение 0,85-0,87, а поглощение – 0,17 – 0,7.

В космосе материалы покрытий испаряются быстрее, чем на Земле, особенно под воздействием УФ. УФ может вызвать пожелтение краски и увеличить поглощение на 15%. При большой длительности полета используется органический поглотитель УФ для защиты оболочки. В США используется виниловая оболочка Т-34Р. Кроме того, разрабатываются новые типы поглотителей, включающие органические вещества.



В многослойных оболочках могут использоваться материалы, отражательная способность которых меняется с температурой.

10.5. Особенности конструкции РТО.

РТО используются для отвода избыточного тепла в космос путем излучения. Космические РТО должны обладать минимальной удельной массой, способностью длительно работать без потерь рабочего вещества, стойкостью против метеорных пробоев, высокими значениями степени черноты поверхности и низкими коэффициентами поглощения солнечных лучей.

Наиболее широко применяется конструкция, состоящая из набора трубок, соединенных между собой ребрами разной конфигурации. Такая конструкция в 4 - 5 раз легче, чем чистый трубчатый ТО. Повреждение ребер метеорами не вызывает выхода ТО из строя. В зависимости от радиационных и теплопроводящих свойств материала ТО, его геометрических размеров и ориентации в пространстве дополнительное оребрение такой конструкции в некоторых случаях способствует увеличению количества передаваемого тепла (а в других случаях приводит к обратному эффекту).

Характеристики РТО сильно зависят от свойств материалов. Опыт показывает, что наиболее пригодны для изготовления низкотемпературных РТО алюминий и магний. Предпочтение отдается алюминию, поскольку методы получения сплавов из него более отработаны.

Для предотвращения разрушения РТО от ударов метеоров уязвимую часть РТО разбивают на секции. В этом случае при повреждении заменяются только пробитые секции. При конструировании обеспечивается минимальная начальная масса секционированного РТО при заданной вероятности успешного завершения полета. Если РТО собран из сравнительно тяжелых и малоуязвимых секций, то его полезная площадь в конце полета будет мало отличаться от начальной, и для компенсации пробоев коэффициент избыточности начальной поверхности должен быть небольшим. Применение легких секций создает увеличение вероятности пробоя и коэффициент начальной избыточности поверхности должен быть больше.

Расчеты показывают, что большие по площади РТО при большой длительности полета будут подвержены пробою как при секционировании, так и без него.

Секционирование обеспечивает максимальный потенциальный выигрыш при полетах с большой вероятностью избежать пробоя. Так, при применении 100 секций масса поверхности уменьшается в 16 раз по сравнению с несекционированной конструкцией. При этом в секционированном РТО повышение вероятности избежания пробоя с 0,9 до 0,999 достигается при увеличении массы поверхности всего на 14%, тогда как в несекционированном РТО того же достичь можно лишь при увеличении массы на 370%.

Однако секционирование выдвигает проблему обеспечения надежности РТО. РТО, разделенный на секции, с устройством для ликвидации пробоев и повреждений изоляции отличается сложностью конструкции. Кроме того, устройства для восстановления разрушенных поверхностей утяжеляют систему. Целесообразность секционирования должна определяться с учетом этих вопросов.

Для защиты от метеоров применяются амортизаторы, представляющие собой стенку, помещенную с наружной стороны защищаемой поверхности. При соприкосновении с амортизатором метеорные частицы взрываются, и их энергия гасится. Эффект торможения усиливается, если пространство между амортизатором и защищаемой оболочкой заполнено слоем волокнистого материала (стекловата).

 

Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой
<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
 | Охлаждение с помощью вентиляционного газа

Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 283; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2022) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.019 сек.