Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Экранно-вакуумной теплоизоляции (ЭВТИ) и ее свойства.




Влияние внешнего теплообмена на внутренний тепловой режим КА можно существенно уменьшить, а в ряде случаев и свести к пренебрежимо малой величине, если воспользоваться специальной эффективно работающей в вакууме теплоизоляцией, называемой экранно-вакуумной (ЭВТИ). Элемент такой теплоизоляции представляет собой пакет, собранный из непрозрачных для излучения экранов и прокладочного материала, призванного предотвратить в значительной мере контакт между экранами и уменьшить тем самым кондуктивный теплоперенос. В зависимости от условий эксплуатации экраны выполняются из полимерных пленочных материалов или металлической фольги. Экраны из полимерных материалов используются в случае, когда их температура не превышает . При более высоких температурах экраны выполняются из металлической фольги: из алюминевой фольги, если температура не превышает , и из никелевой фольги, если температура не превосходит . Толшина экранов составляет в одних случаях , а иногда . Экраны из полимерных материалов бывают гладкие и рифленые. С целью уменьшения степени черноты экранов на полимерные пленки с одной или двух сторон напыляют тончайший металлический слой, например, осуществляют вакуумное напыление пленки алюминия. Чтобы обеспечить благоприятные условия для вакуумирования ЭВТИ, экраны перфорируют отверстиями.

В качестве прокладочного материала используют стекловуали, холсты из штапельного кварцевого волокна, капроно-трикотажные сетки и др.

В необжатом, отвакуумированном пакете теплоперенос через теплоизоляцию осуществляется в основном за счет теплообмена излучением между экранами. Для оценки теплоизоляционных свойств ЭВТИ предположим, что теплопроводность остаточного газа и теплоперенос теплопроводностью через места контактов экранов пренебрежимо малы по сравнению с переносом тепла за счет лучистого теплообмена между экранами. Кроме того допустим, что степень черноты экранов одинакова с обеих сторон и не зависит от температуры. В этом случае при стационарном режиме плотность результирующего теплового потока через пакет ЭВТИ, включающем экранов, определяется следующим выражением :

,

где -плотность теплового потока, поглощаемого внешней поверхностью пакета ЭВТИ,

и - соответственно степень черноты наружной поверхности и приведенная степень черноты, при этом ,

- температура последнего внутреннего экрана – это фиксированная температура, равная, например, внутренней температуре защищаемого ЭВТИ отсека.

В инженерной практике теплоизоляционные свойства ЭВТИ оцениваются величиной удельного термического сопротивления . Именно величину используют при исследовании теплового режима КА, в состав средств обеспечения теплового режима которого входит ЭВТИ. При этом величину определяют следующим выражением :

. Поскольку , то используя первое вышеприведенное выражение для , получим следующее выражение для оценки величины :

.

Значительный интерес представляют результаты сопоставления теплоизоляционных свойств ЭВТИ со свойствами обычных теплоизоляционных материалов, тепловая проводимость которых характеризуется, как правило, коэффициентом теплопроводности . Связь между и можно легко установить, если известна толщина теплоизоляции. Действительно, с одной стороны, , с другой - , следовательно .

При , , , . Если предположить при этом, что плотность укладки экранов составляет 10 экранов на 1 см (не обжатое состояние), то при . Заметим, что самые лучшие в отношении теплоизоляционных свойств пористые материалы (пенопласты, паралоны и т.д. ) по крайней мере в десятки раз уступают ЭВТИ, проигрывая в то же время ЭВТИ многократно и по массовым характеристикам.

Изолируя отсеки и элементы КА экранно-вакуумной теплоизоляцией, можно свести влияние внешнего теплообмена на внутреннее тепловое состояние этих отсеков и элементов к малой, а во многих случаях и к пренебрежимо малой величине.

 

 






Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 325. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия