Численный расчет распределения температур в блоке системы питания и управления высокочастотного ионного двигателя

Авторы

Круглов К. И.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: k.kruglov.mai@yandex.ru

Аннотация

Используется физико-математическая модель тепловых процессов, в которой рассматривается перенос тепла лучистым и кондуктивным способом. В качестве граничных условий задачи задается тепловыделение в компонентах блока системы питания и управления (СПУ). Приводятся результаты расчета распределения температур дискретных электронных компонентов в блоке СПУ при работе высокочастотного ионного двигателя (ВЧИД). В результате анализа распределения температур в блоке СПУ даны рекомендации по выбору теплофизических параметров компаунда для заливки платы блока СПУ, необходимых для обеспечения допустимого температурного режима дискретных компонентов в блоке СПУ.

Ключевые слова

высокочастотный ионный двигатель, система питания и управления, численное моделирование, радиационный теплообмен, кондуктивный теплообмен, нагрев электронных компонентов

Библиографический список

1. Попов Г.А. Электрические ракетные двигатели (ЭРД): Разработки ЭРД в России. Роль Московского авиационного института // Вестник Московского авиационного института. 2005. Т. 12. № 2. С. 112-122.

2. Loeb H.W. Recent Work on Radio Frequency Ion Thrusters // Journal of Spacecraft and Rockets. 1971. Vol. 8. No. 5, pp. 494-500.

3. Loeb H.W., Freisinger J., Groh K.H. Feasibility Study of Large-Scale RF-Ion Thrusters // 41st Congress of the International Astronautical Federation. Paper IAF-90-231. 1990, Dresden, GDR, 12 p.

4. Loeb H.W., Da X. Large-Scale Radio-Frequency Ion Thrusters for Manned Mars Missions// 43rd Congress of the International Astronautical Federation. Paper IAF-92-0619. Washington DC, USA, 1992, 9 p.

5. Loeb H.W. Principle of Radio-Frequency Ion Thrusters RIT. Workshop RIT-22 // Demonstrator Test at Astrium at Giessen University. Giessen, Germany, 2010, 86 p.

6. Антропов Н.Н., Ахметжанов Р.В., Богатый А.В., Гришин Р.А., Кожевников В.В., Плохих А.П., Попов Г.А., Хартов С.А. Экспериментальные исследования высокочастотного ионного двигателя // Известия РАН. Энергетика. 2016. № 2. С. 4-14.

7. Компаунд силиконовый теплопроводный электроизоляционный «Герсил – 312». URL: http://www.polisil-m.ru/index.php?option=com_sobi2&catid=23&Itemid=39

8. IRF3708 Datasheet. URL: https://www.infineon.com/cms/en/product/power/mosfet/20v-300v-n-channel-power-mosfet/20v-30v-n-channel-power-mosfet/IRF3708/ productTy pe.html?productType=5546d462533600a401533d2ae90f7039

9. MAX5064B Datasheet. URL: https://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX5062-MAX5064B.pdf

10. SK52~SK56 Datasheet. URL: http://www.panjit.com.tw/pdf/Power%20Schottky/SK52_SERIES%20160513%20REV.05.pdf

11. Ахметжанов Р.В., Богатый А.В., Дронов П.А., Дьяконов Г.А., Иванов А.В. Высокочастотный ионный двигатель малой мощности // Вестник Сибирского государственного аэрокосмического университета им. академика М.Ф. Решетнева. 2015. Т. 16. № 2. С. 378-385.

12. Siegal R., Howell J.R. Thermal Radiation Heat Transfer. USA, Washington, 1992. – 1072 p.

Скачать статью