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[发明专利]一种微重力环境流体热分层消除装置-CN202211321295.3在审
发明人：周振君;杨勇;巩萌萌;刘欣;吴俊;张少华;荣星月;潘瑶;吕建伟;王领华;王思峰;余群;王骞;李佳欣;孟群智 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2022-10-26 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： G01D21/02 文献下载
摘要：本申请公开了一种微重力环境流体热分层消除装置，涉及低温及制冷工程领域，包括液体贮箱、流体泵、喷射器以及供液子系统等；按照流体泵液源区分，供液子系统可以分为外置供液贮箱，或者采用金属网幕与出流口组合的形式。具体流程为供液系统获取到液体后，液体经过泵的加压作用流入喷射器内，通过喷射器上的小孔射流至液体贮箱内。喷射器可以分为杆状喷射器、球状喷射器以及点状喷射器。液体通过以上三种喷射器出流雾滴时，将分别通过杆上的小孔以抛物面(杆状喷射)、球面(球状喷射)或锥面(点状喷射)的形式射流至贮箱内并与气液界面混合，当气液界面由于外界漏热影响存在热分层时，雾滴与两相界面处流体的混合将起到消除热分层的作用。
一种重力环境流体分层消除装置

[发明专利]一种基于深度过冷低温推进剂的综合热管理系统及方法-CN202211394109.9在审
发明人：张化照;张少华;周振君;潘瑶;吴俊;荣星月;刘欣;巩萌萌;王领华;吕建伟;余群;王思峰;李佳欣;王骞;何朔 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2022-11-08 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： F17D1/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度过冷低温推进剂的综合热管理系统，内冷却回路子系统包括通过内冷却管路依次循环连接的隔热机构、循环泵和管式换热器，隔热机构设于液氢贮箱外表面，管式换热器设于过冷液氧贮箱外表面，循环泵驱动工质在内冷却管路中循环流动，实现液氢贮箱外表面的冷却；外冷却回路子系统包括经过仪器设备的外冷却管路，工质从隔热机构中流出后进入外冷却管路对仪器设备进行冷却，后从外冷却管路流出进入循环泵；排气再利用回路包括经过仪器设备的排气管路，液氢进入排气管路对仪器设备进行冷却后，排入外部空间。本发明能够为仪器设备提供散热途径，从而减小飞行器热管理代价。
一种基于深度过冷低温推进综合管理系统方法

[发明专利]一种用于电器元件的高效相变冷却热管理系统-CN202211201579.9在审
发明人：梁晓康;陈金存;陈帅;罗志伟;潘瑶;巩萌萌;严振宇;倪江涛;亢涛涛;崔保伟;黄超;王华宾;张龙飞;马丽翠 -专利权人：首都航天机械有限公司
申请日： 2022-09-29 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： H05K7/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于电器元件的高效相变冷却热管理系统，属于增材制造领域；包括壳体、金属骨架和相变材料；其中，壳体为中空壳体结构；金属骨架均匀设置在壳体的内腔中，实现将壳体内腔分成多个隔断；相变材料填充在金属骨架围成的隔断中；金属骨架为曲面薄壁结构；金属骨架采用CuCrZr、CuCrNb、AlSi10Mg或AlMgScZr粉末作为原材料；相变材料采用固体铵盐、石蜡或膨胀石墨/石蜡复合材料；本发明采用极小曲面金属骨架+相变材料的高效相变冷却结构，并采用增材制造的方式实现金属骨架的制造，解决了目前波纹加芯型相变冷却热管理系统导热效率较低、温度均匀性较差的问题。
一种用于电器元件高效相变冷却管理系统

[发明专利]一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统-CN201910994473.0有效
发明人：周振君;张少华;刘欣;巩萌萌;王思峰;吕建伟;潘瑶;王领华;王海英;余群 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2019-10-18 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： G05D16/20 文献下载
摘要：一种基于低温泵信号反馈的液氢贮箱压力控制系统，包括液氢低温泵、第一流量计、开度可调节流阀、低温氢换热器、第二流量计、电磁阀、喷射杆、温度传感器、压力传感器以及控制系统。液氢从贮箱内进入低温泵后分为两路，其中一路流体Ⅰ流入节流阀进行节流制冷，冷却后形成的气液两相流体Ⅲ进入换热器的壳程，另一路流体Ⅱ进入换热器的管程，流体Ⅱ和流体Ⅲ在低温换热器内完成换热，被制冷后的流体Ⅱ通过换热器周向布置的数个小孔喷射入箱体中，被加热的流体Ⅲ形成低温蒸气后排出贮箱。贮箱内的温度和压力传感器、流量计、电磁阀开关状态等数据信号通过数采系统进行采集，控制系统经分析和判断后向低温泵、节流阀和电磁阀发出动作执行信号，通过以上系统将液氢贮箱的压力控制在一定合理区间内。
一种基于低温泵信号反馈液氢压力控制系统

[发明专利]一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法-CN201910985268.8有效
发明人：潘瑶;刘欣;巩萌萌;王思峰;张少华;周振君;王海英;王领华;余群;吕建伟;韩旭 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2019-10-16 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： H01J23/027 文献下载
摘要：本发明涉及一种瞬时脉冲超大功率电子收集级复合散热方法，属于瞬时脉冲超大功率散热领域；步骤一、将金属主体轴向竖直放置；步骤二、在金属主体的侧壁内加工双螺旋微通道；步骤三、在金属主体的内壁贴附石墨层；步骤四、调整金属主体位置，实现外部电子束射在石墨层内壁的电子束沉积加热区域；步骤五、双螺旋微通道中流动散热工质；步骤六、外部电子束沿金属主体轴向方向射向石墨层；热量通过石墨层的吸收以及通过石墨层向金属主体传递，最终通过双螺旋微通道流动的散热工质将热量带走，实现散热；本发明通过利用不同材料的特性，使收集极始终工作在正常的温度范围内，保证大功率调速管的可靠性和稳定性。
一种瞬时脉冲超大功率电子收集复合散热方法

[发明专利]一种深度过冷液氧的制备装置及方法-CN202011378817.4有效
发明人：张少华;周振君;潘瑶;王思峰;刘欣;巩萌萌;王领华;吕建伟;余群;石铄;杨勇 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2020-11-30 - 公布日： 2022-06-03 - 主分类号： F25J1/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种深度过冷液氧的制备装置及方法，该制备装置包括真空子系统、过冷液氮子系统和过冷液氧子系统；所述真空子系统包括真空容器和位于真空容器上法兰处的抽真空口；所述过冷液氮子系统包括液氮进液/排液管、过冷液氮容器和液氮排气/增压口；所述过冷液氧子系统包括过冷液氧进液/排液管、过冷液氧容器和液氧排气/增压口，对过冷液氮容器采用真空机组进行抽空至0.013MPa以下，利用减压液氮对液氧直接进行被动式换热冷却，实现液氧温度低于66K，密度提升不小于9％的目的，克服了现有技术中通过循环泵驱动液氧流动换热带来的中间传输过程的冷损，极大降低了技术方案和操作流程的复杂性，节约了成本。
一种深度过冷液氧制备装置方法

[发明专利]一种低温推进剂热力学排气系统地面集成试验装置及方法-CN202011367569.3有效
发明人：张少华;周振君;潘瑶;王思峰;刘欣;巩萌萌;王领华;吕建伟;余群;石铄;杨勇 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2020-11-27 - 公布日： 2022-04-12 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种低温推进剂热力学排气系统地面集成试验装置及方法，包括贮箱(1)、真空容器(2)、主动热力学排气系统、以及被动热力学排气系统，其中，所述贮箱(1)位于真空容器(2)内部，与真空容器(2)内壁固定连接，贮箱(1)与真空容器(2)之间的夹层通过真空机组(21)抽真空以模拟外太空环境。本发明中地面集成试验装置及方法，能够对多种排气方案及其组合进行测试，且各方案中试验结构件多设置于贮箱外部，方便维护，提升设计可靠性；设置于贮箱内部的结构件如喷射混合装置结构简单，稳定性高。
一种低温推进热力学排气系统地面集成试验装置方法

[发明专利]一种低温推进剂在轨预冷和加注系统及加注方法-CN202111387507.3在审
发明人：张少华;刘欣;巩萌萌;周振君;潘瑶;荣星月;吴俊;王领华;吕建伟;王思峰;李佳欣;余群;胡君怡;石铄;杨勇 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2021-11-22 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： B64G1/22 文献下载
摘要：本发明涉及一种低温推进剂在轨预冷和加注系统及加注方法，通过设计专用的在轨预冷和加注系统，实现两个贮箱之间低温推进剂在轨预冷及加注传输；该系统包括推进剂加注贮箱、加热器、液体捕获装置、引流装置、被动热力学排气系统和加注回路；液体捕获装置和引流装置用于在轨加注时的全液供给，贮箱通过被动热力学排气系统实现压力控制、对贮箱进行预冷；在轨加注传输需在两相之间建立传输压差，采用加热气化加注贮箱内低温推进剂，提高加注贮箱压力，从而在加注贮箱、受注贮箱之间建立传输压差，实现在轨加注。
一种低温推进预冷加注系统方法

[发明专利]一种类失重流体分布形态构建系统及控制系统-CN202111342108.5在审
发明人：周振君;刘欣;巩萌萌;杨勇;张少华;潘瑶;王领华;吕建伟;王思峰;余群;李佳欣;荣星月;吴俊 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2021-11-12 - 公布日： 2022-03-08 - 主分类号： B64G7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种类失重流体分布形态构建系统及控制系统，该构建系统包括贮箱、隔热件，模拟热源，吸液芯和传感器，其中贮箱用于贮存外部来流液体，构建类失重环境，贮箱外壁面不同位置布置模拟热源，对贮箱内不同部位进行加热，使内部液体受热蒸发；贮箱外壁面还布置隔热件进行外部热环境隔绝；吸液芯设置在贮箱内壁面，用于吸附液体使液体沿贮箱内壁面在吸液芯内分布，蒸气在贮箱中间分布，形成液相包围气相的类失重环境流体分布形态；能够使气液两相流体形成液相包围气相的形态分布，在类失重环境下开展相关试验研究，并且可以长时间模拟这种类失重环境，满足在地面开展失重形态模拟测试的需要。
种类失重流体分布形态构建系统控制系统

[发明专利]一种适应于空间核热推进系统的热控装置-CN201911056682.7有效
发明人：吕建伟;刘欣;王领华;王思峰;余群;潘瑶;巩萌萌;周振君;张少华;王海英;贲勋 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2019-10-31 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： B64G1/40 文献下载
摘要：一种适应于空间核热推进系统的热控装置，包括低温绝热防护结构、低温贮氢罐、第一换热器、空间发电模块、辐射散热器和低温制冷机。低温绝热防护结构包覆于低温贮氢罐外围；低温贮氢罐内的工质氢一路直接进入核热反应堆，另一路对核热发动机喷管冷却后再进入核热反应堆；核热反应堆堆芯内的热量传递给第一换热器；第一换热器将堆芯余热传入空间发电模块；空间发电模块利用一部分热量进行发电，剩余热量传输给辐射散热器进行空间辐射散热；空间发电模块发电的电能控制低温制冷机制冷，保证低温贮氢罐内工质维持低温贮存状态。本发明既具有可靠性高(无运动部件)、传热散热效果好的优点，又具有结构简单、综合热管理的特点，具有极大的应用前景。
一种适应空间推进系统装置

[发明专利]一种带随形内流道点阵夹芯防热结构、设计及制造方法-CN201811327575.9有效
发明人：董鹏;梁晓康;巩萌萌;赵衍华;朱瑞灿;陈靖;陈济轮;赵莹;孙超;淡婷 -专利权人：首都航天机械有限公司;中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-11-08 - 公布日： 2021-06-11 - 主分类号： B32B15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种带随形内流道点阵夹芯防热结构、设计及制造方法。包括了结构设计与制造方法两方面。结构设计包含流道与点阵夹芯层两部分，流道的设计主要基于液体动力学CFD，点阵加芯层设计主要基于点阵结构的热阻与激光选区熔化成形工艺性。带随形内流道点阵夹芯结构无法采用传统工艺进行制造，只能采用基于逐层制造的激光选区熔化成形方法制造。此类结构可实现热防护结构的轻质化、结构‑功能一体化设计制造，不仅可以降低防热结构重量，而且通过流体回路主动冷却技术降低防热结构的温度，从而提高防热材料的允许使用温度上限，最终实现防热与热控飞行代偿的大幅降低，从而大幅提高飞行器载荷携带能力，提升飞行器整体性能。
一种带随形内流点阵防热结构设计制造方法

[发明专利]一种低温轻质低导热率复合绝热结构-CN201811409473.1有效
发明人：贲勋;张化照;申麟;张少华;周振君;刘欣;潘瑶;李一帆;巩萌萌;王思峰;吕建伟;王领华;余群;王海英 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-11-23 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： F16L59/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种低温轻质低导热率复合绝热结构，能够用于飞行器低温贮箱绝热，该型绝热结构主要由变密度多层隔热材料、隔热泡沫层构成。该型绝热结构将聚酰亚胺丝网、中空玻璃微球等轻质材料作为多层材料的间隔物，改变多层隔热材料的层密度，从而实现降低多层隔热材料导热率、减轻多层隔热材料重量的目的。隔热泡沫层可保障在常压环境中绝热结构具有良好的隔热效果。该型绝热结构同时兼顾了真空环境与常压环境下的隔热性能，相比于传统绝热结构，该型复合绝热结构具有隔热性能更好、重量更轻、布置方案更加灵活的特点，从而有效解决低温推进剂蒸发量的控制问题，可应用于载人航天、深空探测等领域。
一种低温轻质低导热复合绝热结构

[发明专利]一种散热装置及其应用-CN201811280723.6有效
发明人：潘瑶;杨勇;刘欣;巩萌萌;张少华;贲勋;周振君;王领华;王思峰;吕建伟;余群;王海英;海尔翰 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2018-10-30 - 公布日： 2020-10-20 - 主分类号： H05K7/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种散热装置及其应用，属于小空间散热技术领域。所述装置包括盖板、底板和位于所述盖板和底板之间的射流孔板，所述盖板与所述射流孔板之间形成第一空腔，所述底板和所述射流孔板之间形成第二空腔，所述盖板上设有工质入口，所述底板上远离所述工质入口的位置处设有工质出口，所述射流孔板上设有射流孔阵列，所述底板上设有肋片阵列，所述肋片与所述工质入口和工质出口连线所在的竖直平面之间具有不为90°的夹角，且位于同列的各所述肋片的所述夹角均为锐角或者均为钝角，位于相邻两列的所述肋片的所述夹角一个为钝角一个为锐角。本发明加强了工质之间的扰动，提高了换热效率。
一种散热装置及其应用

[发明专利]一种适应天地往返的高效主被动热管理系统及其设计方法-CN201711139004.8有效
发明人：费王华;胡鹏举;刘敏华;张永;刘欣;巩萌萌;郑思行;王兆伟;申亮;李争学;张升升;吕雅;秦云鹏;王颖昕;石铄 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2017-11-16 - 公布日： 2019-08-09 - 主分类号： B64D33/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种适应天地往返的高效主被动热管理系统及其设计方法，主被动热管理系统中的冷却网络包括燃料冷却管路、冷却换热器和液氮冷却系统；燃料箱中的燃料经所述冷却管路流至设置在高温部位的冷却换热器，对高温部位降温后，一部分进入发动机燃烧室提供推力，另一部分进入液氮冷却系统冷却后返回燃料箱。本发明高效主被动热管理系统采用全飞行器的主动防热和被动防热相结合，一方面对于高温部位保证其非烧蚀重复使用要求，另一方面对于非高温部位仅采用被动防热，降低防热系统复杂性，减小对燃料的需求。冷却网络先经过温度较低的部位，再通过发动机高温部位，提高燃料的利用率。
热管理系统主被动高温部位液氮冷却系统冷却换热器冷却网络燃料箱燃料防热往返发动机燃烧室发动机高温防热系统冷却管路燃料冷却非高温飞行器减小烧蚀冷却返回保证

[发明专利]一种用于低温推进剂长期在轨蒸发量控制的代价评估方法-CN201611094101.5有效
发明人：张少华;张晓屿;贲勋;潘瑶;余群;王思峰;吕建伟;刘欣;王领华;王海英;巩萌萌;王颖昕 -专利权人：中国运载火箭技术研究院
申请日： 2016-12-01 - 公布日： 2019-06-18 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于低温推进剂长期在轨蒸发量控制的代价评估方法，该方法全面考虑了低温推进剂长期在轨贮存蒸发量控制系统各组件的漏热量，以及排气可利用冷量，首先获取低温推进剂长期在轨贮存系统蒸发量和蒸发率，再获得蒸发量控制措施带来的重量代价，进而获得重量代价最小的最优设计工况，用于指导低温推进剂在轨贮存系统的设计。本发明以系统重量轻、功率少、可实现性等系统效率指标为优化目标，建立工程评估方法，可有效开展低温推进剂长期在轨蒸发量控制系统分析。
一种用于低温推进长期蒸发量控制代价评估方法

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