低温液氮冷屏蔽系统空间运行状态数值模拟研究

为了研究获得空间微重力、冷背景环境下液氮"冷屏蔽系统"低温相变制冷机制,建立了高超音速飞行器空间冷屏蔽系统低温流体流动制冷数值模型,并对系统在过冷状态、饱和状态、过热状态三种工况下的流动特性进行了系统的分析设计,对冷屏蔽系统经历复杂环境时的表面温度、系统压力及分布规律进行了数值模拟研究。结果表明:可以通过数值模拟获得空间冷背景状态下冷屏蔽系统在过冷、饱和及过热三种状态下的表面参数分布规律;可以通过改变系统的进口状态参数来控制系统压力以及冷屏外壁的表面温度,以此降低表面红外辐射强度;饱和状态参数更能满足系统材料低温强度要求及空间低温红外辐射强度的控制要求。