刘 然，张 磊，张 显

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

随着空间技术的不断发展，航天器紧凑化、小型化的设计理念使得众多的电子元件集成在更小的区域内，从而热流密度急剧增加，再加上航天器处于高真空、微重力、高辐照的恶劣环境中，使得航天器的散热成为航天器设计中首当其冲要解决的难题。

喷雾冷却技术是一种相变冷却技术，利用雾化微滴喷射到换热表面上，通过介质的相变蒸发带走热量。其特点是传热系数大、温度均匀性好、过热度低、临界热流密度高、循环流量小，是最具有竞争力的高热流密度热控技术。目前NASA已将闭式喷雾冷却技术列为未来热控系统的研究重点之一，美国海军和能源部近10年设立了专项经费用于喷雾冷却技术的研究，并成功实现热流密度近1 000 W/cm2的散热目标[1-2]。近年来，ACT公司等成功实现了重力条件下喷雾冷却技术的产品化[3]。国内也开展了喷雾冷却技术的研究，并取得了一定的成果。

1 在航天器热控系统中应用

为将喷雾冷却技术应用于航天器热控系统上，应展开微重力条件下的相关研究。美国开展了大量的试验研究，主要利用飞机抛物线飞行或者自由落体来模拟微重力环境研究喷雾冷却的换热效果。NASA与美国空军通过提供历史飞行数据、落塔、减重力飞行试验及实验室平台等多种手段，联合美国知名大学对微重力下的喷雾冷却换热效果进行了大量研究，取得很多成果[5-10]。在NASA的CEV（Crew Exploration Vehicle）项目中……