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

Material type: 文書・図像類

Author: 藤井, 照重ほか

Publisher: 宇宙航空研究開発機構

Publication date: 2004-09-30

Material Format: Digital

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NDC: -

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Note (General)：: 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...

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Material Type: 文書・図像類
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
Author/Editor: 藤井, 照重
浅野, 等
杉本, 勝美
和田, 賢宣
Fujii, Terushige
Asano, Hitoshi
Sugimoto, Katsumi
Wada, Masanobu
Author Heading: 藤井, 照重
浅野, 等
杉本, 勝美
和田, 賢宣
Fujii, Terushige
Asano, Hitoshi
Sugimoto, Katsumi
Wada, Masanobu
Publication, Distribution, etc.: 宇宙航空研究開発機構
Publication Date: 2004-09-30
Publication Date (W3CDTF): 2004-09-30
Alternative Title: A study of dynamic characteristics of the thermal control system utilizing latent heat
Periodical title: 宇宙航空研究開発機構契約報告 = JAXA Contract Report
No. or year of volume/issue: JAXA-CR-04-001
Volume: JAXA-CR-04-001
ISSN (Periodical Title): ISSN : 1349-1148
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 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
active thermal control system
space station
latent heat
evaporative cooling
working fluid
heat transfer
two phase flow
Target Audience: 一般
Note (General): 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。
資料番号: AA0047682000
レポート番号: JAXA-CR-04-001
Access Restrictions: 限定公開
Periodical Title (NCID): AA11999050
https://ci.nii.ac.jp/ncid/AA11999050
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ