首页 期刊 空间科学学报 液态金属镓微重力下的融化传热特性 【正文】

液态金属镓微重力下的融化传热特性

作者:郭文华; 彭浩; 赵建福 上海海事大学航运仿真技术教育部工程研究中心; 上海201306; 中国科学院力学研究所微重力重点实验室; 北京100190; 中国科学院大学工程科学学院; 北京100049
微重力   液态金属   相变材料   融化   热毛细对流  

摘要:相变蓄热适用于周期性热流作用下航天器内部工作单元的温度控制,但是需解决微重力环境下相变材料融化速率低的问题.鉴于液态金属高导热系数和高单位体积潜热的特点,在微重力下将液态金属作为相变材料有望提高融化速率.通过对微重力下液态金属镓融化过程的相界面演化、流线和温度分布特征进行数值研究,分析了腔体尺寸和过热度对融化过程的影响.结果表明:微重力下镓的融化过程中,热传导起主导作用;镓的融化时间比冰和正十八烷分别减少了88.3%和96.4%,储热量分别为冰和正十八烷的1.2倍和2.2倍;融化时间随过热度增加而减小,随腔体半径增大而增大.此外推导出了液相分数随无量纲时间变化的关系.

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