程进杰 朱建炳 冶文莲 张 安 李正清

(兰州空间技术物理研究所真空低温技术与物理重点实验室 兰州 730000)

基于ZBO存储的低温储箱漏热分析

程进杰 朱建炳 冶文莲 张 安 李正清

(兰州空间技术物理研究所真空低温技术与物理重点实验室 兰州 730000)

由于低温液体的存储温度很低，造成周围环境的热量漏入贮箱内部，导致低温液体的蒸发和贮箱内部压力升高。为了解决上述问题，采用被动绝热与主动制冷相结合的零蒸发无损存储(ZBO)方案，通过分析计算进入低温贮箱内的热量，包括通过储箱体、颈管及连接管路进入储箱的热量，为进一步减小漏热量及优化ZBO存储性能提供理论依据。

低温储箱 漏热 ZBO 存储

1 引言

低温液体在存储过程中，由于和环境温度存在较大的温差，热量从环境进入低温储箱，造成低温液体的蒸发，从而引起容器内的压力上升，当压力升高到一定值，需要放空，从而造成低温液体的损耗加大。对于太空中使用的低温液体，首先，在太空微重力环境中，低温液体的气液界面不确定，气液混合在一起。若无气液分离器，放空排放的不仅仅是气体，还包含大量的液体。其次，放空会使气体弥漫在空间航天器周围，特别是对于低温推进剂液氢液氧来说，易燃易爆，严重威胁着航天器和宇航员的安全。最后，蒸发气体放空后，在额定需液量时需要增大储箱的质量，以增加低温液体的额定充注量，这样就减小了火箭有效载荷的能力，使单位有效低温液体进入太空的费用大大增加［1］。……