长期在轨运行低温液氧贮箱内汽化过程的模拟

发布时间：2017-09-09 03:43

  本文关键词：长期在轨运行低温液氧贮箱内汽化过程的模拟

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【摘要】：通过CFD(computational fluid dynamics)方法对长期在轨运行的某型液氧贮箱内的压力、温度、气液相界面等参数进行了模拟研究。计算了该型贮箱在轨运行时的平均漏热量为6.84 W·m~(-2)。对贮箱进行了5天的模拟计算,结果表明,贮箱上部的气枕区并不稳定;液相区存在相对高速运动的气团,削弱了液相区的温度分层,使得液相区温度基本均匀。在轨储存过程中,液相温升速率为1.18K·d~(-1),压增速率为23.7kPa·d~(-1)。结合贮箱内气液相运动特点,建立均相模型,该模型与CFD模拟结果吻合较好,可以用来预测长期在轨运行的低温推进剂贮箱内的压力、蒸发量等参数变化。
【作者单位】： 上海交通大学机械与动力工程学院;上海宇航系统工程研究所;
【关键词】： 液氧 贮箱 传热 汽化 相变 微重力 数值模拟
【基金】：上海航天科技创新基金项目(SAST201414)
【分类号】：V430
【正文快照】： 引言随着我国航天事业的迅速发展,特别是深空探测任务和载人探月工程的逐步开展,低温推进剂贮箱需要在轨运行数天甚至更长时间。由于受到太阳辐射、地球辐射等,贮箱内的低温推进剂会逐渐升温、汽化,导致贮箱内压力升高,当压力高于贮箱安全压力时,就需要进行热力学排气或主动冷

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