空間機械制冷超長線列紅外焦平面探測器及冷量傳輸特性研究(編輯修改稿)
2025-09-19 12:03 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 生的熱量Qr－外殼的輻射漏熱Qc－通過支撐的傳導漏熱而Q0為通過冷鏈傳走的熱量，根據(jù)能量守恒可知：Q0=Qg+Qr+QcQr的數(shù)值可以根據(jù)式(2)近似計算得(2)式中：稱為相當發(fā)射率；＝；TT2分別為外殼和冷平臺的溫度；FF2分別為外殼的內(nèi)表面積與冷平臺的估算面積；Qc可由式(3)算得：(3)式中：為支撐的熱導率；D、d分別為支撐的粗端外經(jīng)與細端外經(jīng)；為薄壁支撐厚度；分別為粗端與細端溫度，可通過試驗以往的實驗數(shù)據(jù)中得到；L為支撐高度；假設冷平臺的支撐部件及冷鏈從周圍通過輻射得到的熱量可以近似地轉(zhuǎn)移到冷平臺上，即包含于Qr中。此時冷鏈傳熱特性為線性，即(1)式是可行的。同時假設Qr+Qc為等效冷平臺體積熱而作用于整個冷平臺上，而Qg由于是探測器所耗散的熱，故作用于冷平臺的表面。冷平臺上冷鏈的布置點均勻分布于中間線上，當用6W@95K斯特領制冷機制冷時，其溫度理論值應該為設計溫度100K。根據(jù)上述模型通過數(shù)值計算得到的結果如圖3所示。圖3探測器冷平臺的溫度場從計算結果中可以看出冷平臺的溫度均勻性較好。，我們搭建了如圖4所示的試驗平臺。由液氮杜瓦代替斯特林制冷機進行試驗。冷箱內(nèi)部的關鍵部位上共布置了27個Pt100電阻溫度傳感器，每個Pt電阻通過三點法標定（液氮、冰水混合物、常溫）。為減小漏熱。為了模擬紅外探測器的耗散熱，在一個探測器
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