高温液滴流辐射换热及蒸发特性

摘要

本文针对可应用于空间堆的矩形液滴辐射器(LDR),研究其液滴流的辐射换热及蒸发特性.在传统的高温液滴流辐射换热模型的基础上,添加了液滴流蒸发模型,并将辐射换热模型与蒸发模型进行耦合,在该模型的基础上开发了高温液滴流辐射换热-蒸发特性分析程序LDFAC.将该程序的液滴层温度分布计算结果进行校核,其相对误差不超过1.9％.使用该程序对装载DC705硅油下不同光学厚度及长度的液滴层辐射换热蒸发特性进行了分析.结果表明:在液滴层的光学厚度较大的情况下,液滴层内部的温度分布非常不均匀,液滴层中心的温度没有显著降低,而液滴层接近外表面部分的温度下降较为明显;温度对LDR的系统寿命有着较大影响,温度每降低10 K,系统寿命可提高约450％,同时,液滴层光学厚度越大,系统寿命也越长.