低温贮箱SOFI/VD-MLI结构传热分析

针对聚氨酯泡沫与变密度多层组合绝热(SOFI/VD-MLI)结构传热特性分析,确定了满足地面及空间阶段液氮、液氧、液态甲烷贮箱漏热量要求的SOFI/VD-MLI组合绝热结构最小厚度为117mm,其中SOFI为77 mm,VD-MLI为40 mm。分析表明,在满足漏热量要求时,SOFI/VD-MLI组合绝热结构中SOFI厚度大于VD-MLI厚度;随着冷端温度降低,SOFI厚度明显增加,VD-MLI厚度基本保持不变,且空间阶段热端温度223 K对应的SOFI厚度变化量明显大于空间阶段热端温度323 K;随着空间阶段热端温度升高,SOFI厚度逐渐减小,VD-MLI厚度逐渐增加,但SOFI/VD-MLI组合绝热结构总厚度基本维持不变。同时,从质量经济性角度对贮箱SOFI/VD-MLI组合绝热结构进行分析,结果表明,满足地面及空间阶段液氮、液氧、液态甲烷贮箱漏热量要求的SOFI/VD-MLI组合绝热结构单位面积质量为5.022 kg,且单位面积质量受SOFI厚度影响较大,VD-MLI厚度影响较小。