薛松龄，柴宝华，王泽鸣，朱锦新

均匀液滴喷射性能的实验研究

薛松龄，柴宝华，王泽鸣，朱锦新

（中国原子能科学研究院，北京 102413）

液滴式辐射器中液滴的喷射性能决定了液滴层中液滴的直径、间距、速度等参数，进而决定了整个液滴层的辐射散热性能。利用Rayleigh-Weber射流理论初步确定产生均匀液滴流的频率范围，完成了喷射实验装置的设计。通过实验研究了工质压力、扰动频率、喷孔的直径、喷孔长径比对均匀液滴流产生的影响。

均匀液滴；喷射；扰动频率

液滴式辐射器（Liquid Droplet Radiator）是一种新型的空间散热装置，其设计构想是由Mattick和Hertzberg[1]提出的。其工作原理是把热工质以细小液滴的形式向太空喷射，在行进过程中向空间辐射热量，工质液滴冷却后加以收集，由循环泵送回到换热器中继续进行工质循环。液滴式辐射器的散热是通过以亿计的小液滴组成的液滴层进行的，所以液滴式辐射器具有极大的散热面积。相同散热功率下，采用不同工质时液滴式辐射器的质量约为热管式辐射器质量的10%～20%[2]。在太阳能动力系统中如果使用液液滴式辐射器，整个动力系统的比质量与使用热管式辐射器时相比低约27%[3]。因此液滴式辐射器存在极大的质量优势。

液滴的喷射性能决定了液滴流中液滴的直径、间距、速度，这些参数又进一步决定了整个液滴层的辐射散热性能。因此许多研究者对液滴的喷射性能进行研究。White等人的研究发现喷射孔的形状并不影响形成均匀液滴的实验条件范围，形成均匀液滴流的实验条件的工作范围是由工质物性、扰动频率和液滴的速度等因素共同决定的[4]。……