空间站在工作过程中要产生大量废热,为保证站载设备的正常运转和工作人员生命安全,需要将热量及时排出,尽量减少航天器内部温度的变化。液滴辐射制冷系统有以下特点:液滴散热表面无固体外壳,直接暴露于空间,(液滴)散热表面积大,整个制冷系统质量大大减小;表面没有被空间碎片撞击和定向能量武器刺穿之虞;系统和介质可装载在小容器里,如装液体的桶状结构,系统展开、装配容易;系统和介质可在液滴蒸发损失最小的适当温度范围内运行很长周期。因此,在空间站散热系统备选方案中,液滴辐射式制冷器被认为是最佳选择。本文主要工作是空间液滴式辐射制冷器传热过程分析及性能优化设计,具体内容如下:(1)单颗粒液滴传热过程研究,包括:辐射与对流冷却条件下单颗粒液滴相变过程数学物理模型建立;单颗粒液滴相变过程焓式源法;单颗粒液滴传热过程影响因素分析。(2)空间液滴辐射制冷器传热机理及模型分析,包括:矩形平板液滴层辐射相变耦合换热数学物理模型建立;矩形平板液滴层内辐射换热源项的蒙特卡洛法求解;矩形平板液滴层传热过程影响因素分析。(3)液滴辐射制冷器热性能优化分析,包括:液滴层最佳框架结构、最佳工作温度分析与计算;液滴层单位质量散热量优化分析。