图1－3 冷板的基本结构

(4) 相变冷却方式

相变冷却方式是在一定的环境下，物质在两状态之间会相互的转变，这种转变会伴随着吸收和释放一定的热量来达到冷却的目的。通常情况下，电子设备冷却都是利用在常温常压下工作温度进行固态相变，等到周围的环境温度降低后，相变材料会通过对周围环境散发热量，之后又能够恢复到固态。相变冷却方式通常分为两种，一种是直接相变冷却，另一种是间接相变冷却。近年来，由于材料技术的发展以及相变冷却技术的逐渐成熟，相变冷却方式被广泛应用在航空航天、军事武器、建筑节能、工业余热回收等领域。

(5) 热电冷却方式

热电冷却方式是在电子设备需要冷却的低温端将热能化为电能，而电能在导体间可以传递，从冷端传递到热端，并在高温区将电能转化为热能从而降低温度的一种方式。但由于这种方式需要消耗电能，因此并未得到推广。文献综述

(6) 热管冷却方式

热管是一种根据热传导原理制成的传热元件，它利用相变介质能够快速进行热传递的特性，将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。

热管的典型结构由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成1。3x(10-1～10-4)Pa的负压后充以适量的工作液体，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封[17]。热管的一端为蒸发段（加热段)，另一端为冷凝段（冷却段），如图1－4所示。当热管一端受热时，毛细管中的液体迅速汽化，蒸气在热扩散的动力下流向另外一端，并在冷端冷凝释放出热量，液体再沿多孔材料靠毛细作用流回蒸发端，如此不断进行循环，直到热管两端温度相等（此时蒸汽热扩散停止）。

   蒸发段      绝热段      冷凝段

图1－4 热管的基本结构

1。5  本文的主要研究工作   

平流层飞艇电子设备舱热控系统的主要功能是：

（1）为舱内设备提供符合设计使用要求的温度环境；

（2）控制舱内设备温度在总体指标要求的范围内。

平流层飞艇在上升的过程中，所处的热环境十分复杂，如不采取适当的措施，载荷舱中的设备，包括通信设备，大都无法正常工作，尤其是一些对温度较为敏感的光电设备。另外，随着海拔高度的升高，空气密度逐渐减小，对流换热效果较差，很容易在载荷舱或者设备的局部位置形成热量集中，出现温度过高或过低的情形，影响设备的使用性能。本文的主要工作包括以下几个方面：

首先，对平流层飞艇上升过程的运动轨迹进行了研究。通过分析飞艇上升过程中的受力情况以及热传递情况，建立了飞艇的运动模型和传热模型，利用VC++软件编程求解，得到了飞艇上升过程中的运动轨迹曲线，并采用分段函数对其进行拟合，得到了飞艇上升高度随时间的变化关系。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

其次，对电子设备舱进行了整体热设计研究。在分析平流层飞艇电子设备舱传热特性的基础上，提出了一种采用开放式送风的平流层飞艇电子设备舱整体环境控制方案。建立了电子设备舱的传热模型，对定风量和变风量两种情况下设备舱内温度的变化进行了理论计算。计算结果表明，采用变风量的设计方案效果要优于定风量的设计方案。

最后，对电子设备舱的局部热设计进行了研究。首先对定风量和变风量两种情况下冷板的全高度性能进行了研究，研究结果表明，定风量时冷板的温度将降低至-10℃左右。本文推荐使用变风量的冷板冷却方案。其次，针对地面环境温度较高时飞艇起飞阶段电子设备散热系统无法起到冷却的效果以及在高空时由于风机进气流量受限的问题，本文提出了一种基于二氧化碳开放式制冷的电子设备冷却方案，并对其进行了相关的理论计算。计算结果表明，其能够解决上述方案存在的问题。同时，论文还从多个角度分析了二氧化碳制冷剂制冷量损失的影响因素，为二氧化碳开放式制冷系统的实际应用提供了有利的依据。