液态工质向真空环境泄漏过程的两相流研究

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)北京卫星环境工程研究所 作者:孙伟

液态工质向真空环境泄漏过程的两相流研究

孙伟,闫荣鑫,孙立臣,韩琰,邵容平

(北京卫星环境工程研究所, 北京 100094)

  摘要:研究液态工质通过压扁型漏孔向真空泄漏的过程,对明确该状态下泄漏过程是否出现两相流状态,从而提高液体管路检漏工作的准确性和可靠性有着重要意义。以航天器环控生保系统中密封管路所用的液态工质(乙二醇)为研究对象,以金属压变形漏孔为物理模型,对液体从高压端向真空端泄漏进行流态、泄漏的相态、压力分布、流速变化进行理论分析,建立仿真模型,基于FLUENT 流体分析软件对泄漏过程进行模拟仿真,得出各参数变化曲线。

  研究结果表明,液态工质在金属压扁型漏孔中泄漏属于层流流态;由于液体泄漏过程中存在沿程损失,局部损失以及进出口压力差的作用而产生的沿程压降和瞬时压降,会引起液体出现空化和闪蒸现象,从而导致流动过程出现两相流状态以及出口处的瞬间气化的闪蒸现象。且理论分析所得的数学模型和软件仿真结果相符。

  研究结果明确了液体向真空端的泄漏过程会出现气液两相流的状态,其流量不能单纯地以气态或液态流动进行计算,其流量处于两者之间,为工程应用提供了参考依据。

  关键词:液体泄漏;压力降;两相流;饱和蒸汽压

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