-
题名微重力环境电解制氧系统临界运行条件与供水优化研究
- 1
-
-
作者
朱凤
焦飞飞
王飞
李森
王秀珍
王双峰
-
机构
中国科学院力学研究所、中国科学院微重力重点实验室
中国航天员科研训练中心
人因工程全国重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
-
出处
《中国空间科学技术(中英文)》
北大核心
2025年第2期42-50,共9页
-
基金
人因工程全国重点实验室课题(614222207052206)。
-
文摘
电解制氧系统的稳定运行关系载人航天器内部氧气的稳定连续供应,电解系统临界运行条件是系统安全稳定运行的基础。研究微重力条件下电解制氧芯体单池和电解堆运行时的临界供水量和临界工作电流,并通过改进电解堆局部结构提出了供水优化方案。利用流体动力学模拟软件开展数值模拟,采用气-液混合两相流动模型描述电解芯体内的流动过程。研究结果表明,无论对于电解池单体还是电解堆,当工作电流一定时,存在极限供水量,当供水量小于该值时,芯体内部出现局部缺水现象。对于特定的供水量,存在临界工作电流,当电流大于临界值时,芯体内部局部缺水。通过增加供水管径可明显改善多层芯体流量分配的均匀性,随着直径的增加,最小水流量与平均流量的比值线性增加,最大流量与平均流量的比值线性减小,直径增加75%时,最小流量与平均流量的比值增加约39%,最大流量与平均流量的比值降低约30%。进出口在电解堆同侧时水量分配的均匀性更好,相同供水量时,最大水量与平均水量之比可降低30%以上。研究工作可为载人航天器电解槽的安全运行提供参数建议,为系统优化设计提供依据。
-
关键词
电解制氧
临界供水量
临界电流
微重力
两相流
-
Keywords
water electrolysis
critical water flow rate
critical working current
microgravity
two-phase flow
-
分类号
R852.82
[医药卫生—航空、航天与航海医学]
-
