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航天器在工作过程中要产生大量废热,为保证设备的正常运转和工作人员的生命安全,需要将热量及时排出,尽量减少航天器内部的温度变化。在空间站散热系统备选方案中,液滴辐射散热器被认为是最佳选择之一。为研究液滴辐射散热器的散热能力,本文对喷雾液滴的辐射散热特性进行了全面的分析和研究。 本文利用CFD软件FLUENT对喷雾散热过程进行了数值模拟,雾化喷嘴在静止空气中的喷雾属于典型的气液两相流动,喷雾模拟采用线性不稳定液膜雾化模型,结合欧拉—拉格朗日耦合算法,分别模拟空气与喷雾液滴流场,获取了不同时刻的喷雾流场参数分布,针对对流换热占优的喷雾散热过程,分析了辐射散热的份额。基于有限体积法,建立了稳态条件下喷雾介质内导热、对流、辐射耦合传热的数学模型,并编制了相应的计算程序,分析了液滴喷雾散热特性及影响辐射散热的因素。 为了验证喷雾的实际散热效果,本文设计并搭建了低温喷雾散热测量系统。实验系统完成之前,在哈尔滨冬天低温环境下,进行了喷雾演示实验,利用红外热像仪测试了液滴温度,为今后的低温喷雾实验奠定基础。