微重力环境下气泡分离器工作机理及试验研究

目的研究气泡分离器微重力环境下的工作机理和性能,保证环境控制与生命保障系统在轨状态下的正常运行。方法通过简化气泡分离器的物理模型及工作过程,抽象出气泡分离器的数学模型,并对影响气泡分离器收集性能与分离效率的锥角、流量等参数进行分析,之后利用法国NOVESPACE公司的失重飞机,对锥角和流量的具体影响展开试验研究。结果气泡分离器能够在微重力环境下有效工作,不同锥角和流量下的气泡收集性能与排除试验显示,流量在40～50L/h,锥角34°时,气泡分离器工作性能最优,气泡收集性能可达98%以上,排除效率77%以上。结论气泡收集和排除的过程符合理论预期,保证了环境控制与生命保障系统微重力环境下的正常运行,可为后续产品设计改进提供指导。     

固态胺材料的CO2真空解吸动力学研究

目的 研究固态胺材料的CO2真空解吸反应动力学.方法 研究并比较了不同温度下固态胺材料的CO2真空解吸和氮气吹扫解吸反应.结果 不同温度下的CO2真空解吸和氮气吹扫解吸反应均具有一级反应特征,反应速率常数随温度的提高而增大.本征反应活化能为54.29 kJ/mol,表观活化能为60.60 kJ/mol.结论 较低的活化能有利于固态胺吸附剂在接近室温条件下解吸CO2.表观活化能略高于本征反应活化能显示系统中外扩散对解吸速率的影响不能完全忽略.     

分子筛CO2去除系统研究

目的 探索分子筛CO2去除技术应用于空间站系统的可行性.方法 系统分析了空间站分子筛CO2去除系统(4BMS)原理样机设计和工作原理,在模拟空间站真实负荷的条件下对该原理样机进行了连续120 d密闭舱试验研究.结果 在3人CO2代谢量条件下,该原理样机能有效控制密闭舱内的CO2浓度在0.5％以下,并保证空气露点在-33℃以下,系统功耗不高于800 W.结论 该原理样机满足未来空间站系统对CO2浓度控制的要求.