[发明专利]一种基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验方法及系统

权利要求书

1.一种基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）计算卫星在轨运行时卫星的至少一表面的空间轨道外热流，以获取一第一外热流的模拟加热功率值；

（2）计算太阳能帆板对所述卫星的至少一表面的辐射加热热流，以获取一第二外热流的模拟加热功率值；

（3）计算真空试验容器的热沉对所述卫星的至少一表面的辐射加热热流，以获取一第三外热流的模拟加热功率值；

（4）根据所述第一外热流的模拟加热功率值、第二外热流的模拟加热功率值和第三外热流的模拟加热功率值，获取一外热流模拟加热总功率值；

（5）在卫星的至少一表面设置加热器，并且通过程控直流稳压电源所输出的一电流加载于所述加热器，同时根据所述外热流模拟加热总功率值进行加热，以实现辐射耦合传热等效模拟。

2. 根据权利要求1所述的基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验方法，其特征在于，步骤（2）中进一步包括步骤：

根据预设太阳能帆板外热流值和预设工况瞬态卫星总热功耗值计算太阳能帆板的瞬态温度；

根据太阳能帆板对所述卫星的至少一表面的辐射可见性位置关系，计算太阳能帆板对所述卫星的至少一表面的辐射交换系数；

根据所述瞬态温度和所述辐射交换系数获取太阳能帆板对所述卫星的至少一表面的辐射加热热流。

3. 根据权利要求1所述的基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验方法，其特征在于，在步骤（5）中，所述加热器设置在所述卫星的至少一表面的散热面区域或隔热组件外层。

4. 根据权利要求3所述的基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验方法，其特征在于，在所述加热器上设置一热控涂层。

5. 一种基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验系统，其特征在于，包括：

一第一外热流模拟加热功率获取模块，用于计算卫星在轨运行时卫星的至少一表面的空间轨道外热流，以获取一第一外热流的模拟加热功率值；

一第二外热流模拟加热功率获取模块，用于计算太阳能帆板对所述卫星的至少一表面的辐射加热热流，以获取一第二外热流的模拟加热功率值；

一第三外热流模拟加热功率获取模块，用于计算真空试验容器的热沉对所述卫星的至少一表面的辐射加热热流，以获取一第三外热流的模拟加热功率值；

一外热流模拟加热总功率值获取模块，分别与所述第一外热流模拟加热功率获取模块、第二外热流模拟加热功率获取模块以及第三外热流模拟加热功率获取模块相连，用于根据所述第一外热流的模拟加热功率值、第二外热流的模拟加热功率值和第三外热流的模拟加热功率值，获取一外热流模拟加热总功率值；

一辐射耦合传热模块，与所述外热流模拟加热总功率值获取模块相连，用于根据所述外热流模拟加热总功率值对设置在卫星的至少一表面的加热器进行加热，以实现辐射耦合传热等效模拟，其中通过程控直流稳压电源所输出的一电流加载于所述加热器。

6. 根据权利要求5所述的基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验系统，其特征在于，所述第二外热流功率值获取模块进一步包括：

一瞬态温度计算单元，用于根据预设太阳能帆板外热流值和预设工况瞬态卫星总热功耗值计算太阳能帆板的瞬态温度；

一辐射交换系数计算单元，用于根据太阳能帆板对所述卫星的至少一表面的辐射可见性位置关系计算太阳能帆板对所述卫星的至少一表面的辐射交换系数；

一辐射加热热流获取单元，分别与所述瞬态温度计算单元和所述辐射交换系数计算单元相连，用于根据所述瞬态温度和所述辐射交换系数获取太阳能帆板对所述卫星的至少一表面的辐射加热热流。

7. 根据权利要求5所述的基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验系统，其特征在于，

所述加热器设置在所述卫星的至少一表面的散热面区域或隔热组件外层。

8. 根据权利要求7所述的基于辐射耦合传热等效模拟的瞬态热平衡试验系统，其特征在于，在所述加热器上设置一热控涂层。