多孔材料以其显著的吸附特性已延伸到了众多领域,但由于其结构复杂,导致对其传热、传质及流动的理论研究不能完全真实反映材料吸附特性,尤其前人工作均以多孔材料在常温下对水的吸附特性多有研究。本课题主要采用试验手段,以玻璃纤维类毛细多孔材料为研究对象,对材料在低温及变压条件下对液氮的吸附特性进行研究,为空间制冷提供设计参考依据,该工作具有重要意义。具体以试验与理论计算为内容进行了以下工作:1.阐述了多孔材料特性参数与其内部流体流动的数值模拟方法,在此基础上以多孔介质吸附理论为外延,以毛细作用为主体,引入毛细材料吸附的静力学相关规律及吸附模型。2.针对于不同于前人研究的两大特点(吸附环境—低温及变压;吸附介质—液氮),设计了试验装置,制定了试验方案进行吸附特性研究。通过材料吸附液氮定性试验、材料重复性试验和材料填充孔隙率与吸附特性关系试验,给出了时间与试验件温度分布曲线图,时间与试验液氮消耗质量曲线图和时间与试验系统真空度变化曲线图。表明材料对液氮有提升作用,材料可承受冷应力冲击且性质不会发生改变,孔隙率和真空度是影响提升液氮作用的主要因素。3.选择吸附模型进行吸附高度计算,将得到的理论结果与试验估算结果进行对比,理论结果偏大,通过材料对水的吸附,得到原因在于试验过程中,系统接受到大量的环境辐射热量,将某一高度范围内吸附的液氮迅速汽化导致试验测温产生偏差。鉴于此,所选模型选取合理,计算有效。本课题就玻璃纤维类毛细材料吸附性能的研究虽然取得了一定的成果,但还需大量的试验支持,随着本工作的进一步完善和深化,将会给实际应用提供很好的设计和工艺参数。