[发明专利]卫星贮箱的供气管路的加热长度确定方法和装置

说明书

本发明提供了一种卫星贮箱的供气管路的加热长度确定方法和装置，该卫星贮箱的供气管路的加热长度确定方法包括：根据设置在卫星上的目标贮箱的供气管路的最大固体量，以及，该目标贮箱两次供应增压气体的最长时间间隔，确定供气管路的固体工质生成最大速率；确定所述目标贮箱中的工质蒸汽和增压气体混合物的质扩散系数；以及，基于所述固体工质生成最大速率和质扩散系数，获取所述目标贮箱的供气管路的加热长度。本发明能够准确且可靠地确定卫星贮箱的供气管路中，需要进行的电加热控温的加热长度，且确定过程高效。

技术领域

本发明涉及卫星热控技术领域，具体涉及一种卫星贮箱的供气管路的加热长度确定方法和装置。

背景技术

卫星贮箱用于贮存推进剂等液体工质，贮箱上设置有供气管路，在需要时供入增压气体，从而将贮箱内的工质挤出使用。贮箱在轨存贮期间，箱内液体工质蒸发并扩散至供气管路，导致供气管路内存在增压气体和工质蒸汽的混合物。供气管路需要采取电加热和包覆多层隔热组件的热控措施，防止工质蒸汽在供气管路内凝结、凝固，堵塞供气管路中的狭窄通道。尤其是对于沸点较低、冰点较高的工质，如绿色四氧化二氮，供气管路采取电加热措施是必要的。

目前，对于有必要采取电加热措施的卫星贮箱供气管路，传统上是对整个供气管路进行电加热。由于供气管路较长，为了保证加热均匀性和安全性，通常分数段进行电加热控温。

然而，传统上卫星贮箱供气管路加热长度取为整个供气管路的长度，总加热功率大、测温和加热路数多，系统复杂，消耗较多卫星上的资源。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种卫星贮箱的供气管路的加热长度确定方法和装置，能够准确且可靠地确定卫星贮箱的供气管路中，需要进行的电加热控温的加热长度，且确定过程高效。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种卫星贮箱的供气管路的加热长度确定方法，所述加热长度确定方法包括：

根据设置在卫星上的目标贮箱的供气管路的最大固体量，以及，该目标贮箱两次供应增压气体的最长时间间隔，确定供气管路的固体工质生成最大速率；

确定所述目标贮箱中的工质蒸汽和增压气体混合物的质扩散系数；

以及，基于所述固体工质生成最大速率和质扩散系数，获取所述目标贮箱的供气管路的加热长度。

进一步地，所述根据目标贮箱的供气管路的最大固体量，以及，该目标贮箱两次供应增压气体的最长时间间隔，确定供气管路的固体工质生成最大速率，包括：

根据所述目标贮箱的供气管路及管路元件的通径，确定所述供气管路的最大固体量；

以及，根据所述目标卫星的飞行程序模式，确定所述目标贮箱两次供应增压气体的最长时间间隔；

基于所述最大固体量和所述两次供应增压气体的最长时间间隔，获取所述供气管路的固体工质生成最大速率G。

进一步地，所述确定所述目标贮箱中的工质蒸汽和增压气体混合物的质扩散系数，包括：

根据公式一计算所述目标贮箱中的工质蒸汽和增压气体混合物的质扩散系数D：

在公式一中，M_AB为工质蒸汽和增压气体的折合分子量；V_bA和V_bB分别为工质蒸汽和增压气体在正常沸点下液体的克分子体积；T为贮箱内液体工质温度；p为工质蒸汽和增压气体混合物的压力；为苏士南Sutherland常数。

进一步地，所述基于所述固体工质生成最大速率和质扩散系数，获取所述目标贮箱的供气管路的加热长度，包括：