热科学与技术

作者：高迅佶,廖博文,熊伟,姚伟,全晓军

单位：上海交通大学,上海交通大学,上海交通大学,北京空间技术研究院钱学森实验室,上海交通大学

关键词：格子Boltzmann模型,固体颗粒,液滴碰撞,三相接触线,

基金：装备预研航天科技联合基金项目（6141B061206）

未来月球探索中，月壤原位3D打印的致密蓄热块是实现原位能源利用的重要途径。月壤中难熔固体颗粒会影响月壤的烧蚀融合，造成空隙缺陷，降低蓄热块的蓄热性能。本文采用三组分（固-液-气）固液相变的格子Boltzmann模型，研究了熔滴在固体颗粒上的沉积与凝固行为。模拟结果表明：颗粒在与熔滴接触后随即附着在熔滴表面，液滴周围的颗粒阻碍了液滴底部空气的排出，造成了不规则的三相接触线和不均匀的温度分布与热流密度分布，最终导致空隙的产生。为了实现致密蓄热块的原位3D打印，需要对月壤进行筛选与提纯的预处理，避免月壤中因固体颗粒造成的空隙缺陷。

来源：2022年第5期

《热科学与技术》期刊编辑部

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