JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
47682000.pdf12.32 MB
titleハイブリッド式流体ループの流熱制御技術研究:潜熱利用流体ループ式排熱システムの動特性及び制御に関する研究
Other TitleA study of dynamic characteristics of the thermal control system utilizing latent heat
Author(jpn)藤井 照重; 浅野 等; 杉本 勝美; 和田 賢宣
Author(eng)Fujii, Terushige; Asano, Hitoshi; Sugimoto, Katsumi; Wada, Masanobu
Author Affiliation(jpn)神戸大学 工学部; 神戸大学 工学部; 神戸大学 工学部; 神戸大学 工学部
Author Affiliation(eng)Kobe University Faculty of Engineering; Kobe University Faculty of Engineering; Kobe University Faculty of Engineering; Kobe University Faculty of Engineering
Issue Date2004-09-30
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
宇宙航空研究開発機構
Publication date2004-09-30
Languagejpn
Abstract近年の宇宙構造物の大規模化に伴う排熱量増大や、宇宙太陽発電システム(SSPS)の各変換部の冷却など、宇宙における排熱技術に対するニーズは高まっており、潜熱利用流体ループ式排熱システムが注目されている。このシステムは蒸発潜熱を利用して熱を吸収し、輸送するため、ポンプ動力やシステム重量を軽減できるメリットがある。また、圧力により作動流体の飽和温度を制御できるため素早く正確な制御が可能であるが、その制御技術は未だ確立されておらず実用化に至っていない。本論文では、潜熱利用流体ループ式排熱システムの動特性の把握を目的に、熱負荷、作動流体流量などの各種パラメータ変化に対する動特性実験を行った。さらに、従来の研究に無い新しいバルブ操作による制御方式を提案する。次に、動特性実験と同時に、本システムの動的シミュレーションモデルを構築し数値解析を行い、実験結果と比較検討した。これらの実験・数値解析より、以下の結果が得られた。1)熱負荷変化に対する蒸発器表面温度変化の一次遅れ時定数は低クォリティ領域では作動流体のクォリティに左右され、サブクール沸騰領域で極端に時定数が大きく、遅い。2)作動流体流量を操作する事は、潜熱利用流体ループ式熱制御システムの熱源温度を制御する方法としては不適当である。3)アキュムレータ圧力変化に対する蒸発器表面温度変化の一次遅れ時定数は低クォリティ領域では作動流体のクォリティに左右され、サブクール沸騰領域で極端に時定数が大きくなる。4)バルブを操作する事でEV圧力およびEV表面温度は一次遅れ状に変化する事が確認できた。5)蒸気バルブ開度操作により、潜熱利用流体ループ式排熱システムの熱源温度を自動的に一定範囲に制御する事が可能である事が検証できた。6)数値解析結果は実験結果と良く一致し、潜熱利用流体ループ式排熱システムの動的シミュレーションヘの適用可能性が確認できた。
DescriptionJAXA Contract Report
宇宙航空研究開発機構契約報告
Keywordsactive thermal control system; space station; latent heat; evaporative cooling; working fluid; heat transfer; two phase flow; HCFC123; 能動的熱制御システム; 宇宙ステーション; 潜熱; 蒸発冷却; 作動流体; 熱伝達; 2相流; HCFC123
Document TypeTechnical Report
JAXA Category契約報告
ISSN1349-1148
SHI-NOAA0047682000
Report NoJAXA-CR-04-001
URIhttps://repository.exst.jaxa.jp/dspace/handle/a-is/42854


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