Определение плотности поглощенных поверхностью РТО
тепловых потоков солнечного и планетного излучений
(внешней тепловой нагрузки)
Общее выражение для поглощенного поверхностью теплового потока солнечного и планетного излучений определено в подразд. 1.2:
(2.3)
где , - плотности прямого солнечного и собственного планетного излучений; = 0,37 - среднее альбедо планеты Земля; , - оптические характеристики радиационной поверхности; - радиационная поверхность гермоконтейнера; - площадь миделевого сечения радиационной поверхности по отношению к потоку прямого солнечного излучения.
Выражение (2.3) для случая осредненных по поверхности угловых коэффициентов запишется следующим образом:
(2-4)
Для учета ориентации термоконтейнера на орбите введем в рассмотрение понятие осредненных угловых коэффициентов и , отнесенных к максимальной площади миделевого сечения радиационной поверхности:
где - площадь миделевого сечения радиационной поверхности по отношению к тепловому потоку собственного планетного излучения.
Тогда выражение (2.4) примет вид
Учитывая, что , зависимость для плотности поглощенного теплового потока запишем как
(2.5)
где - относительные площади миделя радиационной поверхности.
Выражение для внешней тепловой нагрузки в виде (2.5) позволяет учесть зависимость дпогл от ориентации термоконтейнера КА.
Так, для положения I (при ориентации продольной оси гермоконтейнера по направлению местной вертикали) оказываются равными нулю значения и ( и ), в результате чего внешняя тепловая нагрузка будет определяться только потоком прямого солнечного излучения:
Определение тепловых потоков через экранно-вакуумную теплоизоляцию днищ гермоконтейнера
Температура наружной поверхности ЭВТИ (Tw) определяется из уравнения стационарного теплового баланса:
,
или
откуда
и - оптические характеристики наружной поверхности ЭВТИ, .
Тепловой поток через ЭВТИ (Q3) находится по соотношению
где - температура днища гермоконтейнера, покрытого ЭВТИ; - поверхность днища, покрытого ЭВТИ; - удельное термическое сопротивление ЭВТИ;
n - число слоев ЭВТИ (n = 15 - 20);
- приведенная степень черноты экранов ЭВТИ.
Результатом моделирования внешнего теплообмена гермоконтейнера в космическом пространстве являются следующие параметры:
• - условия освещенности;
• - осредненные угловые коэффициенты планетного облучения;
• - плотность поглощенного радиационной поверхностью теплового потока солнечного и планетного излучений;
• - температуры наружной поверхности ЭВТИ для нескольких характерных точек (на днищах гермоотсека);
• - тепловые потоки через ЭВТИ днищ гермоконтейнера.
Лабораторная работа № 2