En las misiones de exploración espacial profunda, los fluidos en los tanques de propelente criogénico experimentan a menudo ambientes complejos de sobrecarga variable, durante los cuales la interfaz gas-líquido cambia drásticamente, provocando un fuerte intercambio de calor por cambio de fase y respuestas en el estado térmico. Este artículo, basado en un experimento de caída libre, construyó un sistema experimental de reubicación del oxígeno líquido, observando y registrando los cambios dinámicos en la morfología de la interfaz gas-líquido, la temperatura y la presión del gas durante la transición a microgravedad. Los resultados muestran que durante la etapa de caída, al pasar de gravedad normal a microgravedad, la línea de contacto triple del oxígeno líquido asciende por la pared del tanque, y durante la primera retracción forma una capa residual de líquido en la pared. Debido al ascenso de la línea de contacto, que aumentó el área de la interfaz gas-líquido, el oxígeno líquido cercano a la interfaz continuó evaporándose, y el efecto combinado de la capa residual de líquido hizo que la tasa de presurización aumentara. El cambio de temperatura a 15,2 mm de la interfaz se ve afectado no solo por la transferencia de calor a través de la pared sólida, sino también por la interferencia del flujo de gas frío causado por la oscilación de la interfaz. Durante todo el proceso de reubicación de 2,5 segundos, el aumento de temperatura en este punto fue menor que el de los otros dos sensores de temperatura. Este estudio proporciona una base experimental importante para el diseño de dispositivos de gestión de propelentes criogénicos en órbita y la validación de modelos de simulación de reubicación.

oxígeno líquido;experimento de caída libre;microgravedad;interfaz