通道布置形式对网幕通道式液体获取装置取液性能的影响研究

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (7) : 56 -65.

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摘要

为研究安装于低温推进剂贮箱内的网幕通道式液体获取装置（SCLAD）取液性能的规律，针对液氢贮箱，建立了结合贮箱壁面的网幕集液通道三维出流模型。采用多孔阶跃模型描述网幕穿透压损特性，对集液通道取液过程中速度、压力分布进行计算，得到了壁面距离、通道宽度、通道弯曲程度等因素对SCLAD取液性能的影响规律。结果表明：贮箱壁面的存在使得网幕外侧压力产生损失，外侧压降沿流动方向增大，从而影响通道上、下游流速分布及取液效果；改变壁面距离d和通道宽度W均会影响装置取液性能，W/d越大，通道外侧压损越大，泡破风险更低，也有利于促进通道上游取液而减损通道下游取液效果，但W/d过大会降低总取液量，W/d取10左右能达到最佳取液效果；无重力时，通道的弯曲程度几乎不影响取液性能，重力存在时，弯曲通道对取液的影响程度取决于加速度方向上的有效长度h_g,h_g越小的通道具有更好的取液稳定性。