介绍

将航天器保持在运行温度下的轨道上是一个具有挑战性的问题。航天器需要处理太空非常寒冷的背景温度，同时还要管理来自内部组件、地球反照率和太阳辐射的高热负荷。航天器在轨道上可以进行的各种轨道机动使解决这个问题变得更加复杂。

Thermal Desktop 是一款系统级热分析工具，具有多种功能，可帮助工程师解决评估航天器热性能的复杂挑战。它由 CR Tech 为 NASA 的约翰逊航天中心开发，并在评估火星机智号直升机和詹姆斯韦伯太空望远镜的性能方面发挥了作用。

来源：Ansys

概述

Thermal Desktop 是一种系统级热分析工具。我们可以导入 CAD 文件以在 Thermal Desktop 中使用。我们还可以使用 Thermal Desktop 的有限差分基元形状构建几何体。这会产生一个更简单的模型，可以更有效地求解辐射问题。

 

来源：华润科技

模型属性

Thermal Desktop 能够定义各种材料属性和涂层，包括独立的发射率和吸收值。这些参数对于准确表示辐射非常重要。

接触器可用于表示表面接触及其接触电阻。导体用于表示体之间的热连接，而无需对全新的体进行建模。

热负荷

由于太空真空，辐射和传导是航天器传热的主要驱动因素。我们可以定义加热器来表示内部组件的热负荷。Thermal Desktop 还允许用户有效地解决表面到表面辐射问题，以及评估太阳能负载。

当航天器围绕具有不同轨道倾角的各种天体运行时，我们可以评估太阳负载。我们还可以查看航天器的轨道路径，以及航天器的方向。

此外，我们可以定义铰接架，以便在航天器通过其轨道时改变航天器的几何形状。这对于确保 Solar 电池板的方向正确，或表示影线、盖子或其他更改其方向的系统非常有用。我们还可以使用更详细的轨道模型来表示反照率或自由分子加热。在下面的示例中，卫星始终指向地球，而太阳能电池板则跟踪太阳。紫色圆锥体表示地球投下的阴影。
 

 

结论

热管理是航天器设计的一个关键而复杂的方面。Thermal Desktop 为热工程师提供了评估其设计和推动设计选择所需的工具。