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一種高軌大口徑光學遙感器入光口外熱流模擬方法與流程

文檔序號:12356533閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種高軌大口徑光學遙感器入光口外熱流模擬方法,其特征在于,包括如下步驟:

步驟一、根據(jù)光學遙感器遮光罩實際尺寸以及可用太陽模擬器有效覆蓋范圍制作縮比遮光罩(4),將縮比遮光罩(4)置于真空環(huán)境模擬室(1)內(nèi)太陽模擬器光斑范圍內(nèi),真空低溫環(huán)境下,開啟太陽模擬器為一個太陽常數(shù)直至縮比遮光罩(4)各個測溫點均達到穩(wěn)定,獲得縮比遮光罩(4)的溫度場分布;

步驟二、建立縮比遮光罩(4)的熱仿真分析模型B1,所述熱仿真分析模型B1中包括環(huán)境條件和軌道條件,環(huán)境條件與步驟一中相同,軌道條件與實際運行軌道條件相同,并保證太陽光與縮比遮光罩(4)的光軸夾角與步驟一中遮光罩光軸與太陽光夾角相同;計算獲得熱仿真分析模型B1的溫度場分布,修正熱仿真分析模型B1使得熱仿真分析模型B1的溫度場與步驟一中獲得的縮比遮光罩(4)的溫度場分布一致;

步驟三、計算熱仿真分析模型B1遮光罩各部位吸收太陽輻射熱流密度,根據(jù)熱流密度分布規(guī)律對縮比遮光罩(4)進行分區(qū),計算各分區(qū)吸收的熱流量;

步驟四、去除熱仿真分析模型B1中的步驟二中軌道設置并保留環(huán)境條件,建立縮比遮光罩(4)的熱仿真分析模型B2,用熱載荷的方式模擬電加熱器(5)的加載量,加載量與步驟三中獲得的各分區(qū)吸收的熱流量一致;計算獲得熱仿真分析模型B2溫度場分布,通過調(diào)整分區(qū)和分區(qū)內(nèi)相應電加熱器(5)的功耗,使得熱仿真分析模型B2溫度場分布與步驟二中獲得的熱仿真分析模型B1的溫度場分布一致,獲得分區(qū)及各分區(qū)內(nèi)電加熱器(5)的功耗;

步驟五、去除熱仿真分析模型B2中的環(huán)境條件,保留步驟四中各分區(qū)內(nèi)電加熱器(5)的功耗,獲得熱仿真分析模型B3,計算獲得熱仿真分析模型B3的溫度場分布;

步驟六、根據(jù)熱仿真分析模型B3加載功耗的分區(qū)在縮比遮光罩(4)外面粘貼熱流模擬的電加熱器(5),每個分區(qū)電加熱器(5)的功耗與步驟三中計算獲得的各分區(qū)吸收的熱流量一致;將縮比遮光罩(4)以步驟一中的位置和角度置于真空環(huán)境模擬室(1)內(nèi),進行基于電加熱器(5)分區(qū)的吸收式熱流模擬真空熱試驗,獲得縮比遮光罩(4)的溫度場分布并與步驟五中獲得的熱仿真分析模型B3溫度場分布對比;

步驟七、根據(jù)縮比遮光罩(4)熱仿真分析模型B1建立遮光罩的熱仿真分析模型B’,設置軌道參數(shù),計算獲得遮光罩的太陽輻射熱流分布,并以縮比遮光罩(4)熱仿真分析模型B3的電加熱器(5)分區(qū)方法對遮光罩進行分區(qū),并根據(jù)熱仿真分析模型B’的熱流分布結(jié)果計算各個分區(qū)總的輻射熱量;

步驟八、根據(jù)步驟七中熱仿真分析模型B’計算獲得的電加熱器(5)分區(qū)以及功耗在遮光罩上進行電加熱器(5)粘貼和功耗加載,模擬遮光罩的外熱流。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種高軌大口徑光學遙感器入光口外熱流模擬方法,其特征在于:所述縮比遮光罩(4)的直徑d、長度l滿足:l·sinα+d·cosα≤ψ、l/L=d/D;其中,D為遮光罩的實際直徑,L為遮光罩的實際長度,ψ為太陽模擬器有效覆蓋范圍直徑;α為遮光罩光軸與太陽光夾角;縮比遮光罩(4)的材料和熱控措施與實際尺寸的遮光罩一致。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種高軌大口徑光學遙感器入光口外熱流模擬方法,其特征在于:所述步驟一中真空低溫環(huán)境指壓力低于1×10-3Pa,溫度低于100K。

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