液氢液氧作为当前世界清洁能源之一,拥有相对可靠的比冲优势,使其在深空探测和载人航天方面得到广泛应用。然而一直困扰其发展的限制之一是其沸点低、极易蒸发、不宜贮存。本文对贮箱内低温液体燃料基本属性和航天器在轨状态的外部热环境进行分析,并根据国内外现有的低温推进剂的贮存防护技术,结合航天器在轨受热辐射的影响,对贮箱外部接收热流密度分布及其内部推进剂的压力场、温度场变化规律以及蒸发量进行模拟分析。首先,本文使用航天器热分析软件SINDA/FLUINT对在轨贮箱外部热量分布情况进行计算分析。对不同的隔热涂层材料、变密度层数、不同姿态状况下航天器热流分布情况进行了分析,对比了各个工况下外部热流值及其热流分布情况,为后期贮箱内部模拟推进剂蒸发奠定了基础。其次,使用计算流体力学软件FLUENT对贮箱低温推进剂相变流场进行模拟分析,利用UDF建立自定义相变模型,分别利用VOF和混合物模型进行贮箱内推进剂流场的数值模拟,并对模型的适用性进行分析与验证。最后,采用已经验证过的方案和UDF相变模型,对在轨贮箱内流畅进行数值模拟分析,对贮箱固定热流、变热流以及不自旋三种状态进行分析,包括内部压力、温度以及速度分布等物理参数进行分析,并对三种不同的状态工况的蒸发量进行比较分析。研究结果表明,对在轨空间航天器受外部太阳辐射,在对日姿态在镀铝20层变密度材料防护下,能较好的对外部辐射进行隔绝防护,同时,在自旋状态下更有利于对内部推进剂的蒸发起到控制抑制的作用。