液体在太空中的排放：伴有闪蒸、结冰和两相临界流的瞬态、非平衡射流研究

载人飞船和液体火箭在太空飞行过程中要排放生活废水或氧化剂等液体。排放的液体在真空低温环境下，在排放管的上游会发生闪蒸，液体在闪蒸过程中吸热可能导致快速结冰，还可能在排放管内形成两相临界流；液体温度较高时，闪蒸和结冰会发生在排放管外的射流中。本项目在地面真空环境中模拟研究这种伴有闪蒸、结冰和两相临界流的瞬态、非平衡射流。因为在排放管外的两相或单相射流动量大、流速高，雾化形成的液滴也很小，在地面模拟是可行的。本项目系统研究真空环境下排放管内发生闪蒸时闪蒸起始点位置、两相混合物与排放管传热、两相临界流发生条件，射流的长度、形状、闪蒸起始点位置，雾化液滴的大小、颗粒分布，液滴的蒸发、结冰，射流流场的速度分布、温度分布。本研究对太空航天器的安全运行有重要价值，也对反应堆事故排放两相临界流和化工闪蒸蒸发器设计有参考价值。本研究还将进一步揭示多相流动与传热的基本规律，因而具有实用和学术研究价值。