[發明專利]一種空間輻射換熱系統內液滴發生器的參數確定方法

有效

• 申請號: 202010533032.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111695218B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 種道彤;朱茂國;趙全斌;嚴俊杰;李根;劉繼平;陳偉雄
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/15;G06F30/20
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

1.一種空間輻射換熱系統內液滴發生器的參數確定方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取所述空間輻射換熱系統的設計運行參數、液滴物性參數，所述設計運行參數包括：所述液滴發生器產生的液滴層層數、液滴層長度、液滴層長度、寬度、高度方向的液滴間距、液滴層中液滴的粒子數密度、液滴直徑、液滴初始溫度以及液滴終止溫度，所述液滴物性參數包括：液滴密度、液滴比熱容、液滴散射系數以及液滴吸收系數；

通過計算獲取所述液滴的質量參數和運動參數；

通過計算獲取所述液滴層的質量參數和尺寸參數；

基于所述液滴的質量參數和運動參數，所述液滴層的質量參數和尺寸參數，通過計算獲取所述液滴發生器的各參數的參數值，所述液滴發生器的各參數包括：所述液滴層寬度參數、所述液滴發生器的噴嘴孔板上的噴孔陣列參數、所述液滴發生器的噴嘴出口的液滴速度參數、所述液滴發生器的噴嘴內外壓差參數、所述液滴發生器的液體腔內的擾動頻率參數、所述液滴發生器的噴嘴噴孔直徑參數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過計算獲取所述液滴的質量參數，包括：

利用所述液滴密度、所述液滴直徑，通過面密度參數表達式，計算得到所述液滴的面密度參數；

所述面密度參數表達式為：

該式中：ρ_d—所述液滴的面密度，m_p—液滴質量，m_p＝ρ_pV_P，ρ_p—所述液滴密度，V_p—液滴體積，V_p＝πd³/6，S_p—液滴表面積，S_p＝πd²，d—所述液滴直徑。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述空間輻射換熱系統還包括：液滴收集器，通過計算獲取所述液滴的運動參數，包括：

結合能量守恒關系和所述液滴的面密度參數，通過運動參數表達式計算得到所述液滴的運動參數；

所述能量守恒關系為：

2εσT⁴＝-ρ_psc_psdT/dt

該式中：σ—斯蒂芬-玻爾茲曼常數，T—液滴層溫度，ρ_ps—液滴層面密度，ρ_ps＝2κ_Dρ_d，c_ps—液滴層比熱容，其值與所述液滴比熱容c_p相等；

所述運動參數表達式為：

該式中：t—所述液滴在空間飛行時間，即所述液滴從所述液滴發生器到所述液滴收集器的飛行時間，T₀—所述液滴初始溫度，T₁—所述液滴終止溫度，c_p—所述液滴比熱容，K_D—液滴層光學厚度，N—所述液滴層中液滴的粒子數密度，λ_l，λ_w，λ_s分別為所述液滴層長度、寬度、高度方向的液滴間距，D—液滴層厚度，D＝(n-1)λ_S+d，n—所述液滴層層數。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，通過計算獲取所述液滴層的質量和尺寸參數，包括：

基于所述液滴的質量參數和運動參數，將所述液滴層作為具有發射、吸收和散射的參與性介質處理，并對所述液滴層采用灰體假設，通過計算獲取所述液滴層的質量參數和尺寸參數。