신형 고체 압카 냉각 시스템의 압력 성능과 효율적인 열교환의 상호 조화 어려움 문제를 해결하기 위해 본 논문은 탄소 섬유로 덮인 날개 복합 압력 지지 열교환관 구조를 제안하고, 해당 압카 냉각 시스템의 시뮬레이션 모델을 구축하였다. 연구에서는 고열전도성 압카 복합 공정재료 NPG_0.75-TMP_0.25-20%EG를 선택하고, 다중 물리장 유한요소 방법을 기반으로 압카 냉각 시뮬레이션 모델을 구축하였으며, 계산 미소 요소의 압카 상변태 상태를 판별하여 단열 온도 변화를 해석하였다. 전통적인 알루미늄 합금 열교환관과 비교할 때, 해당 복합 소재 날개 열교환관은 구조체의 질량과 축열량을 95% 감소시키고, 열전달 면적을 2.5배 증가시키며, 열 저항을 52% 감소시켜 압력 요구조건을 충족하면서도 열전달 효율을 크게 향상시키고, 구조체의 축열량이 온도 변화에 미치는 부정적 영향을 완화하여 시스템의 정상 상태 도달 속도를 가속화하였다. 또한 순환 주기, 열교환 유체 유속 및 작동 온도 영역이 시스템의 냉각 성능 계수(COP)에 미치는 영향을 추가로 탐구하였으며, 최적 운전 조건은 순환 주기 10초, 유체 유속 0.5m/s로 결정되었다. 본 연구는 고체 압카 냉각 시스템 열교환 구조의 종합적인 기계-열 성능 향상 및 운전 최적화를 위한 이론적 지침을 제공한다.

압카 냉각;다중 물리장 시뮬레이션;탄소 섬유 강화;공정 복합 재료