电子设备环境舱的温度场仿真计算方法

于广锋

中航工程集成设备有限公司

0 引言

探空火箭、航空发动机等航空航天设备的电子元器件具有环境适应性要求，为保证设备在仓储环境静止状态或者在露天环境运输状态的极高温和极低温环境下能够正常工作，需要使用环境舱进行温度控制。如图1 所示。

图1 电子设备及移动式环境舱示意图

温度场仿真计算的研究目的是进行电子设备环境舱的温度控制系统环境适应性仿真，评估电子设备及环境舱的环境适应性。环境试验包括以下几方面：高温（日照），低温，地面风速，海拔高度等。评价环境舱的温度控制性能包括控制时间、电子设备平衡温度等。

本文采用温度场仿真计算方法自主开发软件，应用简化的物理模型，可以快速计算得出计算参数，包括电子设备温度变化、不同环境下所需要的调温设备功率等。

软件验证方法可采用CFD （Computed Fluid Dynamics，计算流体力学）软件数值模拟或试验方法。软件的验证数据来源包括实验室环境试验和自然环境试验。

本文主要介绍温度场仿真软件的功能，设计思路，数学物理模型和计算结果。

1 软件功能

温度场仿真软件包括两个模块：静止状态模块和运输状态模块，如图2 所示。其中静止模块用于环境舱静止（储存环境）工况温度场仿真。运输状态模块用于环境舱运输（露天环境）状态温度场仿真。

图2 软件模块

软件的两个功能模块相互独立，分别对应不同的子程序。两者采用不同的计算模块。避免使用公用的计算模块，可以防止不同发射状态之间的计算变量参数的相互干扰，减少程序结构和代码的错误率。……