Отчет ИВМ СО РАН за 2012 год

Федеральные программы

• Федеральная целевая программа «Поддержание, развитие и использование системы ГЛОНАСС на 2012–2020 годы»
• Федеральная целевая программа «Развитие электронной компонентной базы и электроники на 2008–2015 годы»
• Федеральная целевая программа «Развитие оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации на 2011–2020 годы»
• Федеральная целевая программа «Федеральная космическая программа России на 2006–2015 годы»
• Федеральная целевая программа «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года»
• Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы

Федеральная целевая программа «Развитие оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации на 2011–2020 годы»

Руководитель: к.ф.-м.н. В. А. Деревянко

Работы выполняются в рамках государственного контракта № 650-К531/12 от 06.07.2012 г. между ОАО «НПЦ «Полюс» и Федеральным космическим агентством.

Этап 1. Разработка теплофизической модели макета ТСС-1 электронного узла. Проведение вычислительного эксперимента для различных параметров тепловой нагрузки и условий теплоотдачи.

Разработана теплофизическая модель макета ТСС-1 электронного узла. Теплофизическая модель предназначена для расчета тепловых режимов конструкции ТСС-1 с использованием термоэлектрических преобразователей (ТЭП) и гипертеплопроводящих секций (ГТПС). Рассматривались два варианта компоновки ТСС-1: с одним мощным радиоэлементом, прикрепленным через ТЭП к поверхности ГТПС и тремя радиоэлементами, присоединенными к ГТПС с помощью электроизолирущей керамики и тепловыравнивающей пластины. Эффективность применения ГТПС для улучшения теплоотвода оценивается на основе сравнения с параметрами теплоотвода на обычной металлической панели, имеющей одинаковую с ГТПС толщину. Проведен анализ результатов вычислительных экспериментов для различных параметров тепловой нагрузки и условий теплоотдачи. Определены возможности терморегулирования теплового режима радиоэлементов с помощью ТЭП на металлическом основании и ГТПС.

На рис. II.2 приведено распределение температуры панели T(x, y), максимум температуры соответствует посадочному месту тепловыравнивающей пластины с расположенным на ней радиоэлементом. На рис. II.3 представлены графики значений температуры радиоэлемента при различных вариантах крепления (кривые 1 и 2) и его посадочного места на панели (кривая 3) в зависимости от силы тока питания ТЭП.

Рис. II.2. Распределение температуры в панели блока РЭА при силе тока питания ТЭП I = 2.4 А

Рис. II.3. Зависимости температур радиоэлемента при паяных контактах T1 (I), контактах на пасте T2 (2) и посадочного места T3 (3)

Результаты математического моделирования ТСС-1 показали эффективность применения ГТПС для улучшения теплоотвода и обеспечения требуемых тепловых режимов, а также возможность регулировки температуры радиоэлементов с помощью ТЭП в широком диапазоне. Разработанная математическая модель может быть использована при дальнейшей оптимизации и модернизации конструкции ТСС-1.

Работа выполнена в интересах ОАО «НПЦ «Полюс», г. Томск.

(Отдел вычислительной математики)