深空环境下液滴辐射相变过程分析模拟

摘要

太空中固体粒子比液体粒子对航天器危害性大，计算液滴相变时间和温度变化对评估粒子危害性有重要意义。本文建立了太空环境下液滴凝固过程的辐射换热模型，分析了三种相变凝固模型，估计了水滴的蒸发量，考虑了太阳辐射对液滴温度变化的影响，分别计算了水和氧化铝液滴的温度变化。结果表明：液滴粒径越小相变冷却速率越大，三种相变凝固模型时间差别较小；水滴的蒸发比例均大于10﹪,其蒸发量不可忽略；水滴受太阳周期性辐射时，其温度在50K至266K之间周期性震荡变化。