太阳热辐射角对储箱中低温推进剂热分层现象的影响
深空探测任务中低温推进剂（如液氢、液氧、甲烷等）不但要满足运载火箭发射时的短时间使用，而且要适应未来长时间在轨的任务需求。在空间微重力和强烈非均匀热辐射环境下,低温推进剂在轨储箱内会出现严重热分层现象,直接影响到储箱的任务周期和排放压力控制策略.本文在CFD软件FLUENT平台上，采用基于压力求解器的非稳态模型模拟了微重力下液氢在初始充灌率为50％时，太阳照射方向矢量分别为（0,0,1）、（1,0,1）、（1,0,0）、（1,0,-1）、（0,0,-1）等五种情况下的自增压过程，分析了太阳热辐射入射方位对低温储箱中热分层的影响。通过结果分析可以发现太阳照射方向是影响低温推进剂储箱热分层的一个重要因素。当太阳直射低温推进剂储箱上部时，储箱内压力升高最快，热分层也最严重。因此在航天中应尽量避免太阳直射低温推进剂储箱上部。
航天燃料 低温推进剂 液化氢气 热分层现象 太阳热辐射角
陈忠灿 黄永华 李鹏 孙培杰
上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海200240 上海宇航系统工程研究所,上海201108
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2015-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）