【摘要】：以天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船為依托,開展空間蒸發(fā)相變傳熱規(guī)律的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究,探索重力對(duì)蒸發(fā)傳熱傳質(zhì)過程的影響規(guī)律.設(shè)計(jì)了一套地面蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),以蒸發(fā)相變液體FC-72為研究對(duì)象,通過紅外熱像儀測溫、熱流量計(jì)、差分熱電偶等手段,觀測FC-72液層在不同臺(tái)面溫度、注液量等情況下的相變界面變化、蒸發(fā)表面特性、流體物性及Marangoni對(duì)流渦胞的變化等,獲取其蒸發(fā)兩相流體的液層溫度差、表面溫度場、熱流量值、蒸發(fā)速率和渦胞結(jié)構(gòu)等.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在其他條件不變的情況下,FC-72液層與蒸發(fā)臺(tái)面的溫差越高,其蒸發(fā)速率越快;注液量越大,蒸發(fā)速率也越大;在蒸發(fā)過程中出現(xiàn)了浮力對(duì)流渦胞和Marangoni對(duì)流渦胞.此外,通過地面蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)可以確定空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)選用的實(shí)驗(yàn)介質(zhì)和材料,進(jìn)而優(yōu)化確定空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)的工況、參數(shù)及流程等,部分地面實(shí)驗(yàn)結(jié)果也將直接成為天地對(duì)比實(shí)驗(yàn)的科學(xué)成果.
[Abstract]:Based on the Tianzhou-1 cargo ship, a scientific experimental study on the heat transfer law of space evaporation phase transition is carried out to explore the influence of gravity on the heat and mass transfer process of evaporation. An experimental platform for surface evaporation is designed. The evaporative liquid FC-72 is taken as the object of study. The temperature measurement, thermal Flowmeter and differential thermocouple of the FC-72 liquid layer are used to observe the temperature of the FC-72 liquid layer at different table surface by means of infrared thermal imager, thermal Flowmeter, differential thermocouple and so on. The change of phase transition interface, evaporation surface characteristics, physical properties of fluid and Marangoni convection vortex cell were obtained under the condition of liquid injection. The liquid layer temperature difference, surface temperature field, heat flux value, evaporation rate and vortex cell structure of the evaporated two-phase fluid were obtained. The experimental results show that the higher the temperature difference between the FC-72 liquid layer and the evaporation table is, the faster the evaporation rate is, and the larger the liquid injection is, the larger the evaporation rate is, the higher the temperature difference between the FC-72 liquid layer and the evaporation table is, the faster the evaporation rate is. Buoyant convective vortices and Marangoni convective vortices appeared during evaporation. In addition, the experimental media and materials selected for space science experiments can be determined through ground evaporation experiments, and the conditions, parameters and processes of space science experiments can be optimized and determined. Some of the experimental results on the ground will also directly become the scientific results of the earth-air contrast experiment.
【作者單位】： 中國科學(xué)院力學(xué)研究所;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11532015,11302236) 載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(TZYY08001) 中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)空間科學(xué)預(yù)先研究項(xiàng)目(XDA04077800)共同資助
【分類號(hào)】：V524

【參考文獻(xiàn)】

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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2334853