表面張力貯箱依靠推進(jìn)劑管理裝置Propellant Manage Devices(PMD)蓄留和傳輸推進(jìn)劑，PMD由表面張力元件組成。按工作方式，表面張力元件可以分為基于隔板形成楔角的開(kāi)放式結構(包含導流板、楔形海綿體、貯液槽裝置等)和基于毛細網(wǎng)表面張力壓差的封閉式結構(包含氣泡陷阱、啟動(dòng)籃、復合通道、篩網(wǎng)收集器等)。板式表面張力貯箱(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“板式貯箱”)的PMD構成以開(kāi)放式表面張力元件為主，通常包括導流板與出口附近的蓄液器。

板式貯箱因為結構簡(jiǎn)單、零組件少、工藝性好、造價(jià)低、擴展性好等優(yōu)點(diǎn)，在國外得到了大量應用。然而，由于地面環(huán)境不是微重力環(huán)境，板式貯箱不方便直接進(jìn)行地面驗證，其設計主要依賴(lài)于理論計算或仿真計算。

本文首先研究了微重力環(huán)境下導流板進(jìn)行液體驅動(dòng)的原理，然后據此原理進(jìn)行了導流板的理論計算，之后進(jìn)行了中性浮力試驗，并將試驗結果與理論計算的結果進(jìn)行了對比。

板式表面張力貯箱中的導流板結構通常應用于10-2～10-4m/s2微重力加速度下，而上表所列加速度已經(jīng)達到了10-1m/s2，是因為本次計算針對直徑200 mm的貯箱。根據相似準則，中性浮力試驗基于Bond數相等，根據式(7)，200 mm貯箱直徑下10-1m/s2時(shí)的導流板蓄留能力相當于1 000 mm貯箱直徑下4×10-3m/s2時(shí)的導流板蓄留能力。

可見(jiàn)，對試驗結果對應的加速度取3～4倍系數后，試驗結果與計算結果的一致較好。關(guān)于3～4倍系數，可以從如下2個(gè)方面理解：①理論計算有一定的簡(jiǎn)化;②中性浮力試驗是相似試驗，主要考慮了Bond數相似，無(wú)法考慮其它的相似條件?；谏鲜鰞煞矫娴脑?，造成了該系數的存在。

結語(yǔ)

1)針對板式貯箱導流板不便進(jìn)行地面驗證的問(wèn)題，進(jìn)行了理論計算研究與中性浮力試驗研究，通過(guò)計算結果與試驗結果的對比迭代，形成了一種經(jīng)過(guò)修正的導流板液體傳輸能力計算方法。

2)將導流板液體傳輸能力計算方法進(jìn)行了程序化，形成了一種工程可用的便捷的導流板計算軟件。

3)通過(guò)本文研究，促進(jìn)了板式表面張力貯箱設計技術(shù)的發(fā)展，加深了從業(yè)人員對于導流板性能的認識。