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低温贮箱作为液体火箭的燃料储存和供给设备,储存和输送过程储罐内低温工质的热力过程的研究逐渐受到重视。本文通过三维数值模拟研究液氧工质在储罐内热力过程,主要做了以下工作:（1）储箱在储存低温液氧时,内部低温工质温度分布趋势会因工质状态不同而存在差异,而实际储箱工作时,常为过热充注,通过二维轴对称模拟研究了过热液体的热分层特征,研究发现初始过热的储罐内液氧温度分布呈现出从气液界面至储箱底部不断升高的分布规律。（2）通过三维模型研究过热充注储罐不同阶段罐内热力过程。结果显示受到初始过热度的影响,开口停放期间储罐内温度最低位置出现在相界面处,液氧热量传递以对流为主导,温度分层不明显,关闭排气阀后,气枕区压力升高,液氧过冷,温度分布呈现从气液界面至储箱底部不断降低趋势,储箱内热量传递以导热为主,温度分层明显。开口停放结束时,253K、273K、313K三种环境温度下液氧蒸发速率分别为0.022kg/s、0.025kg/s、0.027kg/s,关闭排气阀后,蒸发速率最终分别为0.0014g/s、0.0019g/s、0.002g/s。（3）增压上升液氧不流出阶段,考虑气动加热影响下,气液界面液氧蒸发速率在0.0126kg/s附近震荡,近壁面液氧沸腾速率在此期间平均值0.086kg/s,液氧流出阶段,高温增压气体通过散流器喷射进入气枕区,液位始终保持平稳下降。飞行过程储罐内液氧温度分布呈现从气液界面至储箱底部不断降低趋势,相界面最低温度出现在刚飞行时刻,数值为89.50K,最高温度出现在185.6s左右,数值为93.87K,飞行结束时,相界面温度90.44K。（4）建立了壁面气泡成核的数值模型,模拟了气泡在加热壁面生长脱离过程,通过模拟可得液氧气泡脱离直径DJa、Dg-1/3,脱离频率fg.05,脱离壁面后气泡以球形气泡形式向上做直线自由运动。（5）结合CFD数值模拟方法,提出了通过测定液滴在固体试验材料表面的最大润湿直径来间接测量接触角的低温工质接触角的测量方法,用水工质对该方法做了验证,并设计了低温工质接触角测量装置。