微重力下两相控温型储液器内气液界面仿真分析

摘要：

两相控温型储液器对机械泵驱动两相流体回路的稳定运行起到关键作用,而储液器内部气液分布状态是其控温性能的决定性因素之一.在轨微重力条件下,储液器内两相流动特性与地面状态差别巨大,这将给储液器的设计带来较大难度.针对两相控温型储液器在轨微重力下的两相工质分布特性,通过计算流体力学(CFD)方法对其内两相流动行为进行数值模拟.通过使用连续表面张力模型计算表面张力,使用多相流计算的流体体积分数方法对两相控温型储液器内气液界面形态的发展进行了追踪预测,并与理论解进行对比,结果吻合一致.通过对两相控温型储液器在不同Bond数、接触角、工质充灌量等参数下的仿真分析,得到了不同条件下储液器内气液运动及分布情况,结果表明:两相控温型储液器内气液界面状态与储液器尺寸、壁面浸润性、工质充灌量相关.研究结果可以为微重力下两相控温型储液器内气液界面的控制提供理论依据,并能指导储液器研制及在轨应用.

关键词：两相控温型储液器、机械泵驱动两相流体回路、气液界面、微重力、数值模拟

所属期刊栏目：47

分类号：V416;TK124(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金51806010

在线出版日期：2021-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1152-1160