关键词:
静压梯度
微重力环境
重力
中心力
摘要:
航天事业的发展,开拓了宇宙实验验室,为人类带来了珍贵的实验条件——微重力环境,它是指重力加速度低于10g的航天器内环境,也可以说是一种“失重”环境。在微重力环境中,不仅重力微弱,而且还有超高真空、深冷、超净、无振动及充足的阳光等优异条件。作者对微重力环境流体的特性进行了定量分析。液体在微重力环境的静压梯度的绝对值是其在普通重力场中的1/10~6,可认为它趋于0,密度梯度也趋于0,由静压梯度引起的浮力也将趋于0,从而悬浮和沉定现象也消失;微重力环境中,在两水平层间发生对流的可能性减小到普通重力空间的1/10~6。在此环境中,液膜没有弯曲现象,拉制的薄片、薄膜和线材结构极为均匀,且厚度和直径非常理想。因无静压梯度、沉淀和悬浮,有利于冶炼优质金属及合金材料,生产均匀性达理想程度的晶体和玻璃材料。在无对流的条件下,材料的扩散控制容易实现,输运过程简化。在晶体或玻璃的生产过程中,可消除冷却结晶阶段因对流而引起的混合、扰动,还可实现材料生产的无容器过程。消除了因容器壁引进杂质和感应成核的问题,文章还探讨了微重力对流体力学基本方程组的影响。