20xx微重力科學(xué)研究的現(xiàn)狀及前景(編輯修改稿)
2025-01-17 00:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 和還要多,各國(guó)都建立了自己的微重力實(shí)驗(yàn)室?！ ?空間流體力學(xué)。重力是一個(gè)體積力,它對(duì)流體的平衡和運(yùn)動(dòng)有重要作用。在長(zhǎng)時(shí)間重力環(huán)境中,會(huì)引起自然對(duì)流、沉積、靜壓力的宏觀變化。而在特殊的微重力環(huán)境中,會(huì)產(chǎn)生一些新的特點(diǎn)。 在地球重力環(huán)境下對(duì)流主要表現(xiàn)為浮力對(duì)流,而在微重力環(huán)境下的對(duì)流主要表現(xiàn)為表面(或界面)張力不均勻產(chǎn)生對(duì)流自然對(duì)流。自然對(duì)流即浮力驅(qū)動(dòng)對(duì)流基本消失,是微重力科學(xué)、空間材料科學(xué)、空間生命科學(xué)等在微重力環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的依據(jù)。在微重力下的擴(kuò)散過(guò)程中,由于不存在驅(qū)動(dòng)對(duì)流,使測(cè)量精度很高,可以準(zhǔn)確測(cè)量過(guò)去很難測(cè)量的擴(kuò)散特性、質(zhì)量輸運(yùn)特性。還可以十分準(zhǔn)確測(cè)量擴(kuò)散系數(shù)和溫度的關(guān)系,這對(duì)凝固和結(jié)晶過(guò)程是有很大意義的。從理論上講,當(dāng)浮力對(duì)流極大地減小以后,表面能力不均勻所引起的流體運(yùn)動(dòng)就可以構(gòu)成一些新的耗散體系,諸如熱或濃度毛細(xì)對(duì)流、液滴或氣泡動(dòng)力學(xué),以及包括膠體在內(nèi)的分散系統(tǒng)的聚集等。事實(shí)上,微重力環(huán)境為研究純擴(kuò)散以及交叉擴(kuò)散過(guò)程提供了好的條件。這些新課題對(duì)研究非線性科學(xué)、流體力學(xué)、輸運(yùn)現(xiàn)象以及分子力的作用等都很重要。在微重力環(huán)境中消除了浮力的影響和重力分層,可以更好地研究化學(xué)反應(yīng),動(dòng)力學(xué)和流動(dòng)之間的耦合?！ ?空間材料學(xué)。材料加工都是通過(guò)相變時(shí)的成核和凝固來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在地面上由于重力的影響,流體中的溫度和濃度不均勻要產(chǎn)生浮力,導(dǎo)致設(shè)備材料精度不高,影響其性能。在微
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