機械泵驅動(dòng)兩相回路的儲液器控溫策略研究

　　本文闡述了一種機械泵驅動(dòng)兩相回路的儲液器的控溫原理，并對待選的兩種控溫策略進(jìn)行了解釋?zhuān)阂环N是基于電壓的Pl控制，另一種是基于功率的PI控制。文中將它們作了近似等效轉換，并用SINDA/FLuINT軟件進(jìn)行模擬.結果顯示：當控溫點(diǎn)上升時(shí)，兩種不同控制策略的控溫效果大體一致;但當控溫點(diǎn)下降時(shí)，由于基于功率的PI控制策略包含有Peltier的制冷功能，可以比基于電壓的PI控制策略更快到達控溫點(diǎn)。另外，基于功率的PI控制策略在死區內的跳躍更少，其應當為優(yōu)先選擇的控制策略。

　　隨著(zhù)航天器發(fā)熱量的增大，以及控溫精度要求液器的溫度，即可控制回路內兩相工質(zhì)的溫度，從的提高，兩相回路熱控系統逐漸成為航天熱控的前而實(shí)現精確控溫。儲液器的精確控溫成為整個(gè)系統沿技術(shù)。兩相回路熱控系統的驅動(dòng)力主要分為兩種：控溫的關(guān)鍵。

　　本文對某機械泵驅動(dòng)的兩相回路熱控系統的儲在兩相回路熱控系統中，回路中的兩相工質(zhì)溫液器控溫進(jìn)行分析，并對兩種不同的溫度控制策略度近似等于儲液器內的兩相工質(zhì)溫度。通過(guò)控制儲進(jìn)行了討論，得出較優(yōu)的方案。

控溫原理與模型建立

　　某機械泵驅動(dòng)的兩相回路熱控系統采用二氧化碳為工質(zhì)。圖1給出了該兩相回路熱控系統的控溫原理圖。過(guò)冷的工質(zhì)在機械泵作用下進(jìn)入蒸發(fā)器，吸收熱量后變成氣一液兩相，到達冷凝器釋放熱量，變成過(guò)冷液體;如此形成循環(huán)，完成熱量的高效傳遞。如前言所述，蒸發(fā)器的精確控溫通過(guò)對儲液器的精確控溫來(lái)實(shí)現。儲液器與系統其它部件有復雜的藕合關(guān)系，主要包括：儲液器內工質(zhì)通過(guò)連接儲液器與回路的管道進(jìn)行與回路的工質(zhì)交換，其流量7。是可變的;儲液器內工質(zhì)與與儲液器壁面有良好的換熱關(guān)系;儲液器的壁面上貼有加熱膜;儲液器壁面與其所在的控制箱底板有連接關(guān)系，存在熱量交換關(guān)系。此外，系統中還有一個(gè)Peltier組件，其熱端與泵后的部分管道連接，冷端與儲液器的壁面連接，開(kāi)啟時(shí)可以將儲液器壁面的熱量迅速帶到回路中。

圖1 某機械泵驅動(dòng)的兩相回路熱控系統控溫原理圖

　　本文針對主動(dòng)式兩相回路的儲液器控溫，討論了基于電壓的PI控制及基于功率的PI控制的兩種不同策略及它們之間的近似等效轉換。通過(guò)sinda/Flulnt的模擬結果顯示，當控溫點(diǎn)上升時(shí)，兩種不同控制策略的控溫效果大體一致，但當控溫點(diǎn)下降時(shí)，由于基于功率的Pl控制策略包含有Peltier的制冷功能，可以比基于電壓的Pl控制策略更快到達控溫點(diǎn)。另外，基于功率的PI控制策略在死區內的跳躍更少，并且其還包含有制冷鏈，其應當為優(yōu)先選擇的控制策略。