微重力环境下低温推进剂贮箱内气泡运动及融合特性研究

杨鹏; 闫春杰; 郑永煜; 杨祺; 刘迎文; 王小军

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微重力环境下低温推进剂贮箱内气泡运动及融合特性研究

专题仿生功能结构设计及应用 | 更新时间：2025-07-09

- 微重力环境下低温推进剂贮箱内气泡运动及融合特性研究
- 暂无标题
- 西安交通大学学报 2022年第9期页码：84-91
- 作者机构：
  
  1. 西安交通大学能源与动力工程学院
  2. 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  装备预研重点实验室基金资助项目（6142207190206）;国家自然科学基金资助项目（51976146,52006164）
- DOI：
  中图分类号： V434
- 纸质出版：2022
- 稿件说明：
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杨鹏, 闫春杰, 郑永煜, 等. 微重力环境下低温推进剂贮箱内气泡运动及融合特性研究[J]. 西安交通大学学报, 2022,(9):84-91.
杨鹏, 闫春杰, 郑永煜, 等. 微重力环境下低温推进剂贮箱内气泡运动及融合特性研究[J]. 西安交通大学学报, 2022,(9):84-91. DOI：

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摘要

在轨贮箱内气液分布特性极大影响箱内压力变化，为了提高主动控压技术的效率，延长推进剂在轨储存时间，开展微重力下低温推进剂贮箱内气泡运动及融合特性的研究至关重要。本文采用流体体积函数法模拟微重力条件下低温推进剂贮箱内单个不同尺寸氧气泡的运动以及多个随机分布氧气泡的融合过程。结果表明：10

-5

g微重力条件下，随着贮箱内氧气泡半径增大，氧气泡所受浮力以及上下面的压强梯度越大，上升一定距离所需时间缩短；当氧气泡的半径小于100 mm时，氧气泡在释放后一段时间内最大速度小于10

-4

m/s

基本处于停滞状态，并且停滞时间随着氧气泡半径的减小而增长；当不同尺寸氧气泡上升时，即便有部分氧气泡半径小于100 mm

仍能在多个力场的综合作用下，缓慢上升并发生碰撞与融合，聚集于贮箱顶部，形成了稳定的椭球回转体形状的“气枕”构型。本文研究结果证明“气枕”集中模型假设是可行的。

Abstract

关键词

Keywords

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