模拟空间环境摩擦试验装置中温度交变系统的优化设计

摘要：

在模拟空间温度交变环境的球.盘摩擦试验装置中，样品处于超高真空环境中(极限压强为10-7Pa)，并以50-3000r/min的转速旋转，温度范围为90-670K，样品的加热与冷却采取辐射传热方式实现。辐射加热与冷却系统由样品架、加热器、液氮热沉、超高真空密封旋转轴、温度测控等几部分组成。 初步试验结果表明：样品可达到的最高温度和最低冷却温度分别为600K和130K，在此温度范围内控温精度可达到±0.2K，但冷却速率很低，样品达到150K温度大约需要5天的时间。采用辐射传热与固体热传导组合方法可以提高样品的降温速率。在前期试验的基础上，提出了改进方案，通过对样品加热与冷却系统的简化模型，对影响降温速度的关键部件进行了结构和材料优化，并计算出了降温曲线。结果表明：采用辐射与固体导热组合传热方式，样品的温度从室温降至100K不超过7h，从而为下一步在模拟空间温度交变摩擦试验装置中试样加热与冷却系统的结构优化提供了依据。

关键词： 液氮 辐射加热 辐射冷却 模拟空间环境 温度交变

作者: 龚领会 孙晓军 徐向东 黄荣进 李来风 刘维民

作者单位: 中国科学院理化技术研究所低温技术中心 北京 100080 中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室 兰州 730000

会议类型: 国内会议

会议名称: 第八届全国低温工程大会暨中国航天低温专业信息网2007年度学术交流会

会议地点: 北京

会议语种:中文

页码: 516-521

在线出版日期: 2007-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）