En misiones de exploración espacial profunda de naves espaciales, el fluido dentro del tanque de propelente criogénico a baja temperatura a menudo experimenta entornos complejos de variación de sobrecarga, durante los cuales la interfaz gas-líquido cambia intensamente, lo que provoca una fuerte transferencia de calor por cambio de fase y una respuesta al cambio de estado térmico. Este artículo, basado en experimentos de caída libre, construyó un sistema experimental de reubicación de oxígeno líquido, observando y registrando los cambios dinámicos en la forma de la interfaz gas-líquido, la temperatura y la presión de la fase gaseosa durante el proceso de transición a microgravedad. Los resultados muestran que: durante la etapa de caída que va de gravedad normal a microgravedad, la línea de contacto triple del oxígeno líquido se eleva a lo largo de la pared del tanque y forma una capa residual de líquido en la pared durante la primera retracción. Debido a que la elevación de la línea de contacto aumenta el área de la interfaz gas-líquido, el oxígeno líquido continúa evaporándose cerca de la interfaz, y junto con el efecto de la capa residual de líquido, finalmente se incrementa la tasa de presurización. El cambio de temperatura a 15.2 mm de la interfaz está influenciado no solo por la transferencia de calor a través de la pared sólida, sino también por el flujo de gas frío provocado por la oscilación de la interfaz. Durante todo el proceso de reubicación de 2.5 s, el aumento de temperatura en este punto de medición fue menor que en los otros dos sensores de temperatura. Este estudio proporciona una base experimental importante para el diseño de dispositivos de gestión de propelente criogénico en órbita y la validación de modelos de simulación de reubicación.

oxígeno líquido;experimento de caída libre;microgravedad;interfaz