力学所变重力沸腾装置顺利完成空间站实验任务
在 “池沸腾传热与气泡热动力学行为的重力标度规律研究(简称‘变重力沸腾/vgBOILING-CSS’)”项目支持下,力学所赵建福研究团队研制完成变重力沸腾实验装置,并于2022年11月12日搭乘天舟五号货运飞船发射上行,历经神舟十五号到神舟二十号共6个航天员乘组,历时32个月,完成了计划的全部空间飞行实验任务与拓展的科学实验内容,于2025年7月搭乘天舟八号货运飞船撤离空间站组合体,随飞船受控再入大气层烧蚀销毁。
变重力沸腾项目是中国空间站建造期科学实验任务之一,是问天实验舱变重力科学实验柜首批两项科学任务之一,利用变重力科学实验柜提供的从空间站背景微重力到2g超重力(这里g=9.8m/s为地面重力加速度)宽域模拟重力环境,开展了不同重力条件下沸腾传热与气泡热动力学实验研究,获得了系统、完整的科学实验数据,初步分析已发现一些新的现象,如临近沸腾起始点的低热流密度核态池沸腾传热性能依然存在重力相关和重力无关两个重力区间,且在重力相关区间传热性能随重力下降表现出不降反升的反常特征。进一步的数据整理与分析仍在进行中,相关结果将有助于揭示沸腾现象的重力影响机制及其标度规律,加深对沸腾现象中的流动与传热过程基本规律的认识,推动学科自身的突破性发展,并为我国航天(尤其是载人航天)事业相关技术的研发提供基础数据,直接服务于月球、火星探测活动等,并为地面常重力环境相关应用提供理论指导。
图1 变重力沸腾实验装置
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