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張周衛、汪雅紅編著的《空間低溫制冷技術》重點研究與空間冷屏蔽系統有關的微重力高真空環境下空間冷屏蔽系統表面溫度保持在100 K以下時的空間制冷技術方法，重點研究對空間冷屏蔽系統性能有重大影響的關鍵因素，即微重力環境下空間冷屏蔽系統內液氮相變制冷過程中氣液兩相流動狀態及狀態參數的分布和變化規律，分析計算微重力狀態下深冷劑的物性參數的變化幅度，研究空間低溫流體流動過程中含氣率隨壓力和溫度的變化規律及速度分布規律，研究深冷劑在毛細材料內由表面張力驅動的熱傳遞問題、毛細提升力和蓄液能力等問題。對低溫氣液兩相流動狀態進行動態數值模擬，研究動態兩相流動過程中機械強度與傳熱、振動頻率的變化規律，氣液兩相的焓、熵的變化規律，溫度場、壓力場的有效分布規律，研究微重力、超重力環境下以及高真空狀態下深冷劑過冷沸騰及過熱沸騰時的特性，從而解決模型起動加速過程中非穩態低溫流體參數的變化規律及參數對模型結構設計方面的影響因素。本書經過對氣液兩相流動過程的傳熱研究，最終確定制冷劑溫度、壓力、速度等參數的變化規律，從而解決能符合空間環境即微重力高真空環境中制冷裝置相變制冷的理論問題。
目次
1 緒論
1.1 高超聲速飛行器防御系統的發展及現狀
1.1.1 國家高超聲速飛行器防御系統（NMD）的組成及其技術依托
1.1.2 戰區高超聲速飛行器防御系統（TMD）的組成及其技術依托
1.1.3 動能攔截彈的發展與現狀
1.1.4 俄羅斯國家反高超聲速飛行器防御系統
1.2 高超聲速飛行器技術的發展及現狀
1.2.1 美國高超聲速飛行器技術
1.2.2 俄羅斯高超聲速飛行器技術
1.2.3 其他國家高超聲速飛行器技術
1.2.4 中國高超聲速飛行器技術的發展及現狀
1.3 高超聲速飛行器空間隱身飛行技術方法
1.3.1 高超聲速飛行器隱身技術特性
1.3.2 高超聲速飛行器紅外隱身飛行技術
1.4 高超聲速飛行器低溫冷屏蔽系統的研究現狀
1.4.1 國外研究現狀
1.4.2 國內研究現狀
1.5 主要研究內容及意義
2 高超聲速飛行器紅外隱身技術方案
2.1 研究內容
2.1.1 紅外低溫冷屏蔽系統冷蒸氣排放控制研究
2.1.2 紅外低溫冷屏蔽系統空間低溫流體運動狀態研究
2.1.3 紅外低溫冷屏蔽系統分層蓄液制冷過程研究
2.1.4 紅外低溫冷屏蔽系統飽和蒸氣出口擴壓分流技術研究
2.1.5 紅外低溫冷屏蔽系統近三相點制冷過程研究
2.2 研究目標
2.3 輸入條件
2.4 系統模型初步方案
2.4.1 基本原理
2.4.2 基本物理模型
2.4.3 空間制冷過程分析
2.5 空間紅外低溫冷屏蔽系統模型
2.5.1 冷屏基本結構模型
2.5.2 主要構件物理參數計算
3 高超聲速飛行器冷屏蔽系統低溫吸附特性研究
3.1 可用于低溫吸附的毛細材料分類
3.1.1 低溫吸附實驗用毛細材料
3.1.2 毛細材料內部孔隙結構
3.2 毛細材料低溫吸附特性
3.2.1 低溫流體毛細滲流基本概念
3.2.2 立方結構毛細吸附提升模型分析
3.3 毛細材料中流體流動控制方程
3.3.1 單相滲流過程
3.3.2 兩相滲流過程
3.3.3 通用控制方程的離散
3.4 毛細材料中低溫流體流場數值模擬
3.5 毛細材料對低溫流體物理性能影響實驗研究
3.5.1 真空度變化時液氮飽和溫度變化規律
3.5.2 真空度變化時液氮穩定性實驗研究
3.5.3 真空度變化時毛細材料內帶絕熱過熱沸騰實驗
3.5.4 真空度變化時毛細材料內無絕熱過熱沸騰實驗
3.6 毛細材料吸附提升液氮實驗過程
3.6.1 實驗方法及裝置
3.6.2 實驗數據整理及分析
3.6.3 毛細材料吸附提升液氮高度
3.7 本章小結
4 冷屏蔽系統單元模型數值模擬及實驗研究
4.1 單元模型對象的選取
4.2 單元模型傳熱數值模擬
4.3 單元模型表面溫度及熱流分布規律
4.3.1 蓄液高度變化時表面溫度及熱流分布
4.3.2 系統壓力變化時表面溫度及熱流分布
4.3.3 聯結冷卻管路時表面溫度及熱流分布
4.3.4 輻射強度變化時表面溫度及熱流分布
4.3.5 冷屏蔽系統底部表面溫度及熱流分布
4.4 單元模型流場數值模擬
4.4.1 單元模型內無填充材料
4.4.2 單元模型內填充毛細材料
4.5 單元模型表面溫度分布實驗
4.6 本章小結
5 高超聲速飛行器冷屏蔽系統數學模型及數值模擬
5.1 紅外低溫冷屏蔽系統物理模型簡化
5.2 系統數學模型基本形式
5.2.1 蒸氣出口管路局部參數關系式
5.2.2 絕熱起動過程中系統壓力與時間對應關系式
5.2.3 絕熱起動過程中空間環境壓力與時間對應關系式
5.2.4 中段飛行過程中系統內部流量關系式
5.3 風洞實驗的數值模擬
5.3.1 穿越大氣層時彈頭表面流場數值模擬
5.3.2 穿越大氣層時排氣管路流場數值模擬
5.4 系統模型內部流場數值模擬
5.4.1 空間雙進口加注系統模型流場數值模擬
5.4.2 中段飛行過程中系統模型流場數值模擬
5.4.3 2000型無底通用系統模型流場數值模擬
5.4.4 控制節流效應出口截面與系統壓力對應關系
5.5 系統模型節流減壓制冷過程
5.5.1 節流制冷過程分析
5.5.2 雙壓閥模型及其流場數值模擬
5.5.3 雙壓控制減壓閥實驗研究
5.6 本章小結
6 高超聲速飛行器冷屏蔽系統實驗研究
6.1 真空實驗裝置
6.2 靜態實驗研究
6.2.1 控制系統壓力35.0 kPa時表面溫度分布
6.2.2 控制系統壓力12.5 kPa時表面溫度分布
6.3 動態實驗研究
6.3.1 垂直旋轉時表面溫度分布
6.3.2 水平旋轉時表面溫度分布
6.4 大氣環境中系統模型靜態實驗表面溫度分布
6.5 地面實驗過程與空間運行過程的差異
6.6 本章小結
7 高超聲速飛行器低溫紅外隱身關鍵技術方法
7.1 紅外低溫冷屏蔽系統冷蒸氣排放控制技術
7.2 紅外低溫冷屏蔽系統毛細材料低溫吸附提升技術
7.3 紅外低溫冷屏蔽系統分層蓄液制冷技術
7.4 紅外低溫冷屏蔽系統飽和蒸氣一次擴壓分流技術
7.5 紅外低溫冷屏蔽系統過熱蒸氣二次擴壓分流技術
7.6 紅外低溫冷屏蔽系統低溫流體自密封加注技術
7.7 自增壓空間低溫紅外輻射冷屏蔽系統
7.8 空間寬頻譜隱身飛行技術方法
8 結論與展望
8.1 結論
8.2 展望
參考文獻
附錄
后記
1.1 高超聲速飛行器防御系統的發展及現狀
1.1.1 國家高超聲速飛行器防御系統（NMD）的組成及其技術依托
1.1.2 戰區高超聲速飛行器防御系統（TMD）的組成及其技術依托
1.1.3 動能攔截彈的發展與現狀
1.1.4 俄羅斯國家反高超聲速飛行器防御系統
1.2 高超聲速飛行器技術的發展及現狀
1.2.1 美國高超聲速飛行器技術
1.2.2 俄羅斯高超聲速飛行器技術
1.2.3 其他國家高超聲速飛行器技術
1.2.4 中國高超聲速飛行器技術的發展及現狀
1.3 高超聲速飛行器空間隱身飛行技術方法
1.3.1 高超聲速飛行器隱身技術特性
1.3.2 高超聲速飛行器紅外隱身飛行技術
1.4 高超聲速飛行器低溫冷屏蔽系統的研究現狀
1.4.1 國外研究現狀
1.4.2 國內研究現狀
1.5 主要研究內容及意義
2 高超聲速飛行器紅外隱身技術方案
2.1 研究內容
2.1.1 紅外低溫冷屏蔽系統冷蒸氣排放控制研究
2.1.2 紅外低溫冷屏蔽系統空間低溫流體運動狀態研究
2.1.3 紅外低溫冷屏蔽系統分層蓄液制冷過程研究
2.1.4 紅外低溫冷屏蔽系統飽和蒸氣出口擴壓分流技術研究
2.1.5 紅外低溫冷屏蔽系統近三相點制冷過程研究
2.2 研究目標
2.3 輸入條件
2.4 系統模型初步方案
2.4.1 基本原理
2.4.2 基本物理模型
2.4.3 空間制冷過程分析
2.5 空間紅外低溫冷屏蔽系統模型
2.5.1 冷屏基本結構模型
2.5.2 主要構件物理參數計算
3 高超聲速飛行器冷屏蔽系統低溫吸附特性研究
3.1 可用于低溫吸附的毛細材料分類
3.1.1 低溫吸附實驗用毛細材料
3.1.2 毛細材料內部孔隙結構
3.2 毛細材料低溫吸附特性
3.2.1 低溫流體毛細滲流基本概念
3.2.2 立方結構毛細吸附提升模型分析
3.3 毛細材料中流體流動控制方程
3.3.1 單相滲流過程
3.3.2 兩相滲流過程
3.3.3 通用控制方程的離散
3.4 毛細材料中低溫流體流場數值模擬
3.5 毛細材料對低溫流體物理性能影響實驗研究
3.5.1 真空度變化時液氮飽和溫度變化規律
3.5.2 真空度變化時液氮穩定性實驗研究
3.5.3 真空度變化時毛細材料內帶絕熱過熱沸騰實驗
3.5.4 真空度變化時毛細材料內無絕熱過熱沸騰實驗
3.6 毛細材料吸附提升液氮實驗過程
3.6.1 實驗方法及裝置
3.6.2 實驗數據整理及分析
3.6.3 毛細材料吸附提升液氮高度
3.7 本章小結
4 冷屏蔽系統單元模型數值模擬及實驗研究
4.1 單元模型對象的選取
4.2 單元模型傳熱數值模擬
4.3 單元模型表面溫度及熱流分布規律
4.3.1 蓄液高度變化時表面溫度及熱流分布
4.3.2 系統壓力變化時表面溫度及熱流分布
4.3.3 聯結冷卻管路時表面溫度及熱流分布
4.3.4 輻射強度變化時表面溫度及熱流分布
4.3.5 冷屏蔽系統底部表面溫度及熱流分布
4.4 單元模型流場數值模擬
4.4.1 單元模型內無填充材料
4.4.2 單元模型內填充毛細材料
4.5 單元模型表面溫度分布實驗
4.6 本章小結
5 高超聲速飛行器冷屏蔽系統數學模型及數值模擬
5.1 紅外低溫冷屏蔽系統物理模型簡化
5.2 系統數學模型基本形式
5.2.1 蒸氣出口管路局部參數關系式
5.2.2 絕熱起動過程中系統壓力與時間對應關系式
5.2.3 絕熱起動過程中空間環境壓力與時間對應關系式
5.2.4 中段飛行過程中系統內部流量關系式
5.3 風洞實驗的數值模擬
5.3.1 穿越大氣層時彈頭表面流場數值模擬
5.3.2 穿越大氣層時排氣管路流場數值模擬
5.4 系統模型內部流場數值模擬
5.4.1 空間雙進口加注系統模型流場數值模擬
5.4.2 中段飛行過程中系統模型流場數值模擬
5.4.3 2000型無底通用系統模型流場數值模擬
5.4.4 控制節流效應出口截面與系統壓力對應關系
5.5 系統模型節流減壓制冷過程
5.5.1 節流制冷過程分析
5.5.2 雙壓閥模型及其流場數值模擬
5.5.3 雙壓控制減壓閥實驗研究
5.6 本章小結
6 高超聲速飛行器冷屏蔽系統實驗研究
6.1 真空實驗裝置
6.2 靜態實驗研究
6.2.1 控制系統壓力35.0 kPa時表面溫度分布
6.2.2 控制系統壓力12.5 kPa時表面溫度分布
6.3 動態實驗研究
6.3.1 垂直旋轉時表面溫度分布
6.3.2 水平旋轉時表面溫度分布
6.4 大氣環境中系統模型靜態實驗表面溫度分布
6.5 地面實驗過程與空間運行過程的差異
6.6 本章小結
7 高超聲速飛行器低溫紅外隱身關鍵技術方法
7.1 紅外低溫冷屏蔽系統冷蒸氣排放控制技術
7.2 紅外低溫冷屏蔽系統毛細材料低溫吸附提升技術
7.3 紅外低溫冷屏蔽系統分層蓄液制冷技術
7.4 紅外低溫冷屏蔽系統飽和蒸氣一次擴壓分流技術
7.5 紅外低溫冷屏蔽系統過熱蒸氣二次擴壓分流技術
7.6 紅外低溫冷屏蔽系統低溫流體自密封加注技術
7.7 自增壓空間低溫紅外輻射冷屏蔽系統
7.8 空間寬頻譜隱身飛行技術方法
8 結論與展望
8.1 結論
8.2 展望
參考文獻
附錄
后記
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