该元素空间散热器热管设计成在700至875K温度范围内操作。它由由聚 - 丙烯族纤维制成的C-C(碳 - 碳)壳组成,该丙烯酰族纤维在角度互锁图案中被编织,并在高处理温度下用整体编织翅片致密化。翅片长2.5厘米长1毫米厚,并在热管的冷凝器部分提供延伸的辐射表面。编织图案具有从内管表面的连续纤维浴,到翅片的外边缘,以最大化热传导,从而最小化冷凝器端的温度下降。热管和散热器元件一起小于相同散热表面积的常规热管的质量。

罚款碳碳热管用NB-1ZR蒸发器衬里显示。
为了防止熔融钾工作流体侵蚀C-C热管壁,外壳内衬了薄壁金属管衬(nb - 1wt .% Zr),这是一个密封金属组件的组成部分,该组件是在炉内钎焊到C-C管的内表面。密封金属衬管组件包括由相同的Nb-1Zr合金制造的端盖和填充管。采用激光和电子束相结合的方法焊接端盖和填充管。在清洗和向热管充钾后,钨/惰性气体焊接密封填充管。

该衬里的外部部分由“uniScan”轧制工艺形成,转变为较大的壁厚。该部分突出超过C-C壳,构成了热管的“蒸发器”部分,而壳体内部构成了热管的冷凝器(见图)。金属衬里包含同心管状穿孔的芯尺寸和定位,以在本身和衬里的内表面之间形成环形间隙。灯芯由钼箔制成,含有均匀间隔的圆形穿孔。灯芯的一端焊接到蒸发器端盖,而另一端是自由的。

在制造过程中,翅片C-C壳冷凝器段暴露在原子氧(AO)离子源下,总AO通量为4 × 1020.原子/厘米2,从而在设计工作温度下将其表面发射率提高到0.85至0.90之间,从而减少散热器面积所需的空间散热指定值。原型热管在最初的低功率测试中表现良好。根据测试结果和计算机建模,热管应该能够在850至875 K范围内的蒸发器温度下以900 W的速率传输热量。计算机建模还表明,如果从原型长度36厘米扩大到完整设计长度91厘米,热管应该能够在相同的蒸发器温度范围内以2.2 kW的速率传输热量。每米1.45公斤2针对双面保温的特定质量,其功率质量比为6.5千瓦/千克。

这项工作是由格伦研究中心的Albert J. Juhasz完成的。欲了解更多信息,请在www.ivansarmy.com/tsp机械/机械类别下下载技术支持包(免费白皮书)。

关于本发明的商业用途的询问应解决

NASA格伦研究中心
创新伙伴关系办公室
经办人:史蒂夫·费
邮件停止4-8
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克利夫兰
44135年俄亥俄。

指卢- 18307 - 1。


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本文首先出现在2010年5月的问题美国宇航局yabovip16.com技术简报杂志。

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