李效霖， 孙江涛*， 田文斌， 龙 军， 刘旭辉, 徐立军

1. 北京航空航天大学, 北京 100191 2. 北京控制工程研究所, 北京 100094

0 引 言

微小卫星作为大型航天器的补充，是我国未来航天领域发展的重要方向之一[1].液化气推进装置具有结构简单、体积小、安全性高、成本低等优点，因而被广泛应用于微小卫星.虽然液化气推进具有诸多优势，但亟需对系统推力器前端管路中的两相流体进行可视化并对气态推进剂含量(即气相含率)进行测量.为管路中气化机理研究和推进系统控制提供参考.

液化气推进装置所采用管道的水力直径通常设置为1～6 mm之间，针对这一区间下的气-液两相流研究相对较少，成熟的在线检测方法、模型及理论研究相对有限.现有的两相流检测方法，如模型预测法、高速摄像法、光学法和常规电学法，在微小卫星液化气推进装置的应用中均存在不足.模型预测法[2]是基于理想化假设提出的，所建模型受实验环境的限制，普适性较差，而微小卫星液化气推进装置工作在失重环境下，其内部推进剂气-液两相流流动特性则与常规管道相差较大.高速摄像法[3-4]能够获得单个或多个平面上的信息，经过数据处理可对整体参数分布进行估计，能够适用于多种流型，但却要求透明管道，同时小管道对图像的畸变作用较大[5]，在微小卫星液化气推进装置中安装高速摄像机也不易实现.对于光学法和常规电学法，光纤探针法[6]和电导探针法[7]需要将探针……