NASA Engineers Simulate Gas Flow and Heat Transfer

J. Knox, R. Coker
NASA Marshall Space Flight Center, AL, USA

为确保航天员的安全和太空任务的成功，需要定期对载人航天器中的空气进行再生处理。Jim Knox、Rob Coker 带领着 NASA 马歇尔航天飞行中心的工程师团队已经开发了称为等温体干燥器（IBD）的集水系统。IBD 可用于回收大气中的水分以供再次使用。它由填充层组成，其中每道填充层都布满了硅胶颗粒；空气流过时，水被吸附到硅胶上，然后一旦空气继续进入 CO2 去除系统后便通过解吸返回到大气中。Knox 和 Coker 使用 COMSOL Multiphysics 软件模型模拟了一个四道填充层 IBD 中气体流动和传热。他们监测了水吸附和解吸时的流动速率，压力条件和水浓度。他们的模型预示了 IBD 成功去除了大气中 85% 的水分。在使用 COMSOL 优化设计的同时，他们还希望能为 NASA 提供比从前飞得更远的集成系统。