下,交替地相互带动绕各自的轴转动。
图14 椭圆齿轮流量计的工作原理图
由于齿轮与外壳之间总存在一定的间隙,因此在齿轮的进出口压差的作用下会造成泄漏,这是误差的主要原因。小流量时泄漏量相对较大,引起的误差也很大,故有一最小流量。流量过大时,压差也增大,误差也有所增加,并且此时齿轮转速过高,也容易磨损。工质的粘度对泄漏量也有很大的影响,随着液体粘度减小,在低流量时误差会更加明显。
5 应用
近年来,在众多的冷却手段中,两相流循环冷却技术发展迅速,被认为是应用航天大型电子装置或高功耗集成电路中最为有效的冷却手段和热控制技术之一。该技术本身并不制冷,而是集换热和热量传递为一体,靠工质在循环过程中的汽化和冷凝,将热量从热源排出。系统的主要能耗在于工质循环的驱动力和加热器等相关辅助设备。目前两相流循环冷却回路的主要应用形式是毛细力驱动的环路式热管系统,该类系统的最大特点是使用毛细力驱动工质循环,能耗低,无运动部件。因此在散热回路分布比较简单、散热任务的复杂性和可控性要求不是很高的条件下具有较多的应用。然而,由于工作性能的限制,该系统在冷却能力、传输距离和设计结构上都很难满足未来空间设备的散热要求,并且启动过程、抗热冲击性、稳定性以及蒸发段的温度控制方面都有很大的局限性。因此,一种新型的主动式热控系统——机械泵驱动两相流冷却环路系统逐渐成为航天冷却研究的热点
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阿尔法磁谱仪时诺贝尔物理奖获得者丁肇中教授领导研制用于在空间探测反物质的科学研究装置。其中的硅微条轨迹探测器(Tracker)是探测空间反物质的核心探测器,它工作在由超流液氦冷却的超导磁体的中心。为避免对超导磁体的影响,探测器工作时,其前端电子所产生的共144W的热量只能通过专门的散热系统带出,最终经由超导磁体外的两个辐射器将热量排散。这一散热系统要求必须体积小,散热能力好,温控能力强,能在不干扰探测器工作的同时,为探测器的前端电子提供有效的散热边界和稳定的温度环境
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为了实现这些技术要求,荷兰航空航天局,中山大学,中国空间技术研究院,荷兰核物
理与高能物理所,意大利核物理所等研究机构合作设计开发一套机械泵驱动,使用两相二氧化碳的环路热控系统。它是专门为收集硅微条探测器的热量而设计的散热控温系统,也是首个执行太空热控任务的机械泵驱动的两相散热系统。
该系统中两相循环回路中就布置了差压传感器,绝对压力计,科里奥利质量流量计以及温度传感器等,系统示意图如下。
参考文献
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