张娟 王猛 王旭 刘卫刚 任童童

摘要：在采用液冷方式的大型有源相控阵雷达中，要满足整个阵面温度一致性，流量分配起着至关重要的作用。文中以流量偏差系数和不均匀度为评价指标，分别对Z型和U型布置的阵面管网进行了分析，探究了主管管径、支管管径、支管间距对流量分配的影响机理。并以某典型案例为研究对象，给出了改变冷板连接方式及添加节流环来实现流量均衡分配的优化方案，并进行了对比分析。结果表明，两种优化方案均能有效地改善流量分配结果，可为液冷系统的流量分配提供工程设计参考。

关键词：相控阵雷达;流量分配;阵面管网;节流环

引言

大型有源相控阵雷达阵面上分布有数量众多的固态有源收发组件和供电电源，这些设备呈分布式布置，且功率密度都很高，给雷达冷却系统提出了严峻的挑战。随着热流密度显著增加，而结构形式由集中式向分布式过渡，不同单元模块之间流量需求差异会很大，这就给液冷系统的阵面管网设计带来了一定的难度。传统的粗放式设计是采用大管径、低流速的方法使流量分配相对均匀，保证了单元模块最苛刻的需求流量，这样虽然降低了设计难度，但会增大液冷系统规模，是一种高能耗、低效率的冗余设计[1-3]。因此寻求一种可行、可信的阵面管网多支路流量分配方法，以提高冷却系统的能效比，显得尤为迫切。何嘉、Chi-Chuan Wang等人[4-5]以实验研究与数值模拟的方法分析了多分支并联管道的流量分配问题，但针对具体工程应用问题研究较少。……