AMS-02的子系統(tǒng)中，TTCS機(jī)械泵驅(qū)動(dòng)的兩相熱控系統(tǒng)是一種具有良好均溫性、可控性和適合十分布式熱源以及長(zhǎng)程傳熱的控溫系統(tǒng)。它包含機(jī)械泵、蒸發(fā)器、不銹鋼冷凝器等主要工作部件。在蒸發(fā)器吸收熱量后，流體將熱輸送到不銹鋼冷凝器，然后不銹鋼冷凝器通過(guò)輻射器將熱量排散到外太空中去。TTCS系統(tǒng)不銹鋼冷凝器由七根蛇形排列冷凝管和冷凝板構(gòu)成，管為鉻鎳鐵合金鋼718管，內(nèi)部使用特殊導(dǎo)熱膠MasterBondPolymerSystemEP21TDC-2LO將管與不銹鋼冷凝器鋁板粘合，進(jìn)出口處分別焊接在秘液器上。由荷蘭航天局設(shè)計(jì)、臺(tái)灣AIDC制造加工完成。不銹鋼冷凝器測(cè)試中使用冷板模擬輻射器，通過(guò)98個(gè)不銹鋼螺釘與不銹鋼冷凝器進(jìn)行機(jī)械連接，中間使用石墨導(dǎo)熱材料增加導(dǎo)熱、減少接觸熱阻。

本文針對(duì)該不銹鋼冷凝器未來(lái)太空應(yīng)用環(huán)境，分別進(jìn)行了1）不銹鋼冷凝器冷板接觸熱阻測(cè)試：通過(guò)測(cè)量不銹鋼冷凝器和冷板間接觸熱阻值可以驗(yàn)證此種熱連接方式是否可以排散由蒸發(fā)器所收集的熱量。此外對(duì)不銹鋼冷凝器進(jìn)行熱沖擊測(cè)試，研究其在太空環(huán)境下的熱可靠性。2）C02在微通道內(nèi)的冷凝換熱性能測(cè)試；實(shí)驗(yàn)研究不銹鋼冷凝器從-5℃到15℃，質(zhì)量流速160kg/m2s到450kg/m2s，平均含氣率從0.2到0.8時(shí)的冷凝換熱性能；3)不銹鋼冷凝器冷凍和解凍實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中將不銹鋼冷凝器先冰凍再解凍，為冷凝器設(shè)計(jì)解凍加熱器的運(yùn)行邏輯，防止不銹鋼冷凝器內(nèi)的固體C02融化后不能及時(shí)從不銹鋼冷凝器進(jìn)出口順暢流出，從而導(dǎo)致壓力過(guò)高的現(xiàn)象。

研究結(jié)果表明：不銹鋼冷凝器與輻射器的連接方式可以排散TTCS系統(tǒng)蒸發(fā)器處收集的熱量(144W)，不銹鋼冷凝器內(nèi)采用的導(dǎo)熱膠可以經(jīng)受熱沖擊的考驗(yàn)，即使在150℃的熱沖擊幅度下，也不會(huì)發(fā)生導(dǎo)熱膠失效的情況，不銹鋼冷凝器熱穩(wěn)定性能良好：在-5℃、5℃和15℃三個(gè)飽和溫度，流量從l60kg/m2s到450kg/m2s，含氣率從0.2至0.8范圍內(nèi)該冷凝器內(nèi)C02兩相冷凝換熱系數(shù)為1794W/m2.K到4554W/m2.K;另外，針對(duì)TTCS特征所設(shè)計(jì)的解凍加熱器及解凍邏輯能夠保證不銹鋼冷凝器在結(jié)冰后順利解凍，有效防止冷凝管脹裂。