目的研究氣泡分離器微重力環(huán)境下的工作機理和性能,保證環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)在軌狀態(tài)下的正常運行。方法通過簡化氣泡分離器的物理模型及工作過程,抽象出氣泡分離器的數(shù)學(xué)模型,并對影響氣泡分離器收集性能與分離效率的錐角、流量等參數(shù)進行分析,之后利用法國NOVESPACE公司的失重飛機,對錐角和流量的具體影響展開試驗研究。結(jié)果氣泡分離器能夠在微重力環(huán)境下有效工作,不同錐角和流量下的氣泡收集性能與排除試驗顯示,流量在40～50L/h,錐角34°時,氣泡分離器工作性能最優(yōu),氣泡收集性能可達98%以上,排除效率77%以上。結(jié)論氣泡收集和排除的過程符合理論預(yù)期,保證了環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)微重力環(huán)境下的正常運行,可為后續(xù)產(chǎn)品設(shè)計改進提供指導(dǎo)。

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【部分圖文】：

圖１氣泡分離器示意圖

器分離器進行地面試驗得出了其阻力特性，并優(yōu)化結(jié)構(gòu)。張文偉［９］、黃永虎［１０］等對類似的渦旋水氣分離效率進行仿真研究，并與地面試驗進行對比驗證。趙建福等［１１］對與氣泡分離器類似的靜態(tài)水器分離器內(nèi)的流型特性進行研究，但未對影響效率的因素進行探索。本文以自旋式氣泡分離器為研究對象，....

圖２氣泡分離器機理示意圖

器示意圖［１２］如圖１所示，液體入口和液體出口分別設(shè)置在錐形容器兩端的切線方向，排氣口設(shè)置在容器的回轉(zhuǎn)軸線上。含有氣泡的水以一定的流速從分離器底部切向進入錐形容器，帶動錐形腔體內(nèi)的水體旋轉(zhuǎn)，軸線之外的各位置均因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心加速度，氣泡在水的作用下向回轉(zhuǎn)中心區(qū)域聚集，并融合長大，氣....

圖３試驗裝置原理圖

飛行。每個拋物線飛行過程中，微重力時間段內(nèi)失重飛機艙內(nèi)環(huán)境的加速度變化范圍在－０．０２～０．０２Ｇ，加速度絕對值＜０．０１Ｇ，符合微重力環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。由于失重飛機營造的失重環(huán)境具有時間短和周期性變化的特點，試驗裝置和流程的設(shè)計一定要滿足短時可操作性要求。為了充分利用試驗時間，并有效屏....

圖４重力對氣泡分離器性能的影響對比

隨流量的增大而先增大再減小，錐角３４°情況下，排除效率維持在７１．４％～７７．８％之間，波動較小，且維持在較高水平。通過上面第一組試驗對于收集性能以及排除效率的特性分析可以得出，錐角３４°、流量４０～５０Ｌ／ｈ時綜合性能最優(yōu)。第二組試驗見表１每組第四、五行數(shù)據(jù)，試驗中分２次注入共....

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