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摘要
针对航天器贮箱内液体推进剂的毛细输运过程，对单个毛细管内的液面爬升过程进行模拟，采用相场法追踪气液相界面，建立了毛细爬升的二维轴对称模型。将模拟结果与根据Jurin定律以及Lucas-Washburn模型计算得到的结果进行对比验证，并研究了不同重力及低温工质情况下的毛细爬升高度和速度。结果表明：在有效重力较小的情况下，毛细爬升过程可分为3个阶段；在有效重力较大的情况下，由于爬升过程中液体自身重力不可忽略，毛细爬升过程可分为4个阶段。有效重力越大，液体爬升高度和速度越小。初始阶段表面张力越大的低温流体，其爬升高度和速度越大；在后续爬升过程中，由于黏性力的作用，液氢的毛细爬升速度先后依次超过水、液氮和液氧的毛细爬升速度。
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