GB/T 30114.7-2014 空间科学及其应用术语 第7部分：微重力科学

ICS01.040.49

V04

中华人民共和国国家标准

/—

GBT30114.72014

空间科学及其应用术语

:

第部分微重力科学

7

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—:

TerminoloforsacescienceandalicationPart7Microravitscience

gypppgy

2014-12-05发布2015-04-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT30114.72014

目次

前言…………………………Ⅰ

1范围………………………1

2微重力通用术语…………………………1

3微重力流体物理科学与技术术语………………………3

4微重力燃烧科学与技术术语……………8

5空间材料科学与技术术语………………12

6空间基础物理科学与技术术语…………17

参考文献……………………29

索引…………………………30

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/—

GBT30114.72014

前言

/《》:

空间科学及其应用术语分为个部分

GBT301148

———:;

第部分基础通用

1

———:;

第部分空间物理

2

———:;

第部分空间天文

3

———:;

第部分月球与行星科学

4

———:;

第部分空间生命科学和生物技术

5

———:;

第部分航天医学

6

———:;

第部分微重力科学

7

———:。

第部分空间地球科学

8

本部分为/的第部分。

GBT301147

本部分按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

Ⅰ

/—

GBT30114.72014

空间科学及其应用术语

:

第部分微重力科学

7

1范围

/的本部分界定了空间微重力科学领域中需要统一的常用科学与技术词汇和定义。

GBT30114

、,

本部分适用于空间微重力科学相关标准的制定技术文件的编制以及有关的科技交流和工程

应用。

2微重力通用术语

2.1

微重力环境microravitenvironment

gy

微重力条件microravitcondition

gy

微重力microravit

gy

引力加速度为量级的弱引力场环境或残余加速度为量级的环境条件。

μgμg

-2

:。

注在空间实验中也泛指残余加速度小于10g的环境条件

[/—,]

GBT30114.12013定义3.21

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2.2

微重力科学microravitscience

gy

、、。

研究物质在微重力环境中的运动变化现象与规律的学科

:,,、,、

示例在空间微重力环境中研究基本物理规律流体运动规律及燃烧特征材料相变结晶生物生命现象变化规

律等。

[/—,]

GBT30114.12013定义2.53

2.3

微重力流体物理学microravitfluidhsics

gypy

、。

研究微重力环境中液体气体以及分散体系等物质的流体形态及其物理运动规律和机理的学科

:、、;

注其研究为空间材料科学空间生命科学及生物技术航天医学及基础物理学等研究提供相关流体理论指导为

()、。

航天器工程设计提供热流体管理动力推进等理论支持

[/—,]

GBT30114.12013定义2.54

2.4

微重力燃烧科学microravitcombustionscience

gy

、。

研究微重力环境中物质燃烧的现象过程与规律的学科

[/—,]

GBT30114.12013定义2.55

2.5

空间材料科学materialsscienceinsace

p

、,,

在微重力空间辐射和高真空等空间环境条件下研究材料的结构和性能变化及制备过程的规律

、。

以及材料物理化学性能变化和使役行为的学科

:,。

注以微重力因素为主要研究条件时也称为微重力材料科学

[/—,]

GBT30114.12013定义2.56

1

/—

GBT30114.72014

2.6

空间基础物理学sacefundamentalhsics

ppy

研究空间环境中物质的物理运动规律的学科。

:、,。

注目前主要研究方向集中在检验物理基本定律寻找新的相互作用以及探寻量子规律的新物理规律等范畴

[/—,]

GBT30114.12013定义2.57

2.7

重力ravit

gy

,。

在天体附近物体受天体的引力和随天体自转的惯性离心力的矢量和

:“”,。

注不特别说明所指的天体时通常指地球重力

[/—,]

GBT30114.12013定义3.17

2.8

重力加速度accelerationofravit

gy

物体仅由重力作用所产生的加速度。

:“”,。

注不特别说明所指的天体时通常指地球重力加速度

22

:/;/;

示例地球重力加速度标准值被1901年第三次国际度量衡会议定义为9.80665ms月球重力加速度约为1.6ms

2

火星重力加速度约为/。

3.7ms

[/—,]

GBT30114.12013定义3.18

2.9

失重weihtless

g

,。

物体处于弱引力场中或物体在引力场中以引力加速度运动时表现出重量几乎消失的状态

[/—,]

GBT30114.12013定义3.19

2.10国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

超重suer-ravit

pgy

,。

物体处于强引力场中或物体做过载加速运动时表现出重量高于地面常重力作用时的状态

[/—,]

GBT30114.12013定义3.20

2.11

低重力lowravit

gy

在-2()。

1~10时称为低重力环境条件

gg

2.12

跳

G-G-itter

j

、。

微重力环境中残余重力加速度方向大小的陡变

[/—,]

GBT30114.12013定义3.22

2.13

残余重力加速度residualravitacceleration

gy

引力加速度与惯性加速度的矢量差。

2.14

重力效应raviteffect

gy

、。

物体对不同重力环境所表现出的特性特征发生变化的现象

[/—,]

GBT30114.12013定义3.23

2.15

有效载荷aload

py

,、。

装载于空间技术平台上用于执行特定科学实验科学探测与应用研究任务的仪器及设备系统

[/—,]

GBT30114.12013定义4.1

2

/—

GBT30114.72014

2.16

浮力效应buoanceffect

yy

由于浮力的作用对物质运动产生的影响。

2.17

沉降sedimentation

,。

组成悬浮体系的流体和悬浮物具有密度差悬浮物沿重力方向运动

2.18

自由悬浮unconstrainedsusension

p

(、、)。

物体不需要外部支撑和外加作用力电磁流体等即可稳定停留在一定空间位置的状态

2.19

密度分层densitstratification

y

,。

在重力场或其他加速度场中由于密度不同产生的流体分层现象

2.20

微重力探空火箭microravitsoundinrocket

gyg

,。

用于开展微重力科学实验的火箭通常具有较好的微重力水平

-2-5

:,。

注微重力水平为10g0~10g0微重力时间为5min~20min

2.21

微重力实验气球microravitexerimentalballoon

gyp

用于提升微重力科学实验落舱的高空气球。

-2-4

:,。

注微重力水平为10~10微重力时间为5s~1min

g0g0

2.22

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抛物线飞机arabolicaircraft

p

为获得低重力环境而做抛物线飞行的飞机。

-1-3

:。,。

注微重力水平为10~10单次抛物线飞行的微重力时间为20s~30s另有加速超重飞行时间段通

g0g0

常飞机每次起降实施多个抛物线飞行。

2.23

落塔drotower

p

提供物体自由下落条件的地面上的微重力实验设施。

-3-5

:,。

注微重力水平一般为10g0~10g0微重力时间为2s~10s

2.24

落井droshaft

p

提供物体自由下落条件的地面下的微重力实验设施。

-3-5

:,。

注微重力水平一般为10g0~10g0微重力时间为5s~10s

2.25

落管drotube

p

提供物体自由下落条件的微重力实验竖直管。

-3-6

:,。

注微重力水平一般为10g0~10g0微重力时间为2s~6s

3微重力流体物理科学与技术术语

3.1

动态邦德数cBondnumber

dnami

y

表征浮力驱动的对流与表面张力梯度驱动的对流强度之比的无量纲参数。

3

/—

GBT30114.72014

3.2

静态邦德数staticBondnumber

表征重力与表面张力之比的无量纲参数。

3.3

马朗哥尼数Maranoninumber

g

表征毛细对流引起的热输运与由热传导引起的热输运之比的无量纲参数。

3.4

普朗特数Prantlnumber

表征流体动量扩散率和热传导率之比的无量纲参数。

3.5

瑞利数Raleihnumber

yg

表征热迁移率和热传导率之比的无量纲参数。

3.6

韦伯数Webernumber

表征惯性力和表面张力之比的无量纲参数。

3.7

毛细数caillarnumber

py

表征黏性力和表面张力之比的无量纲参数。

3.8

界面张力interfacetension

(、、),

沿着不相溶的两相液固液液液气间界面液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿界面

---

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垂直作用在单位长度液体表面上的任一界线上的收缩力。

:,。

注液气间界面张力也称为表面张力

1-

注2:界面张力方向单位长度界面张力的变化量为界面张力梯度。

3.9

/

界表面张力系数surfacetensioncoefficient

/。

垂直界表面张力方向单位长度的表面张力的数值

3.10

毛细对流caillarconvection

py

,。

由于表面张力不均匀而驱动的流动是与自由面或界面相关联的

:()。

示例界面表面温度梯度引起的表面张力不均匀导致的对流是热毛细对流组分浓度梯度引起的表面张力不均

。。

匀导致的对流是浓度毛细对流电场梯度引起的表面张力不均匀导致的对流是电毛细对流

3.11

浮区热毛细对流floatinzonethermocaillarconvection

gpy

,

来源于制备半导体晶体的浮区晶体生长方法的微重力流体液桥研究模型由于表面张力的不均匀

驱动流体在表面从高温部分向低温部分运动而形成的对流。

3.12

半浮区液桥热毛细对流halffloatinzonethermocaillarconvection

gpy

加热器使液桥的上部或下部加热,,

不均匀的表面张力驱动流体在表面从高温部分向低温部分运动

从而驱动的对流。

3.13

热毛细振荡对流oscillatorthermocaillarconvection

ypy

,

当流体表面温差超过一个临界值时这种表面张力梯度驱动的热毛细对流可以由定常流转变为振

4

/—

GBT30114.72014

,、。

荡流其速度温度和自由面等会产生振荡现象

3.14

浮力对流buoancconvection

yy

流体内部由于浮力引起的流体相对运动。

3.15

自然对流naturalconvection

,。

没有外部机械力的作用情况下由于流体的温度差或者组分的浓度差等引起的流动

3.16

马朗哥尼对流Maranoniconvection

g

,,

有自由面或界面的流体层由于垂直于流体层方向存在温度梯度导致流体表面张力分布不均匀使

,。

得自由表面上的流体趋于往较大表面张力处运动从而形成的对流

3.17

伯纳德马朗哥尼对流

-Bénard-Maranoniconvection

g

,。

对一个有自由面的液层从底部均匀加热由浮力和表面张力耦合效应驱动的流动

3.18

皮尔森对流Pearsonconvection

,,

当微重力环境中流体存在一个自由面时如果存在垂直于自由面的温度差当温度差超过某一临界

,,,。

值时初始静止的流体会出现对流对流呈胞元状结构由表面张力梯度所驱动

3.19

对流不稳定性convectiveinstabilit

y

,,,

当对流系统经受瞬间扰动后不能恢复到初始的运行状态而是稳定在新的状态或者不定期地无

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,,

规律地返回到初始的运行状态或者在流动惯性和其他反馈效应作用下发生周期性变化并且有稳定的

或发散的振幅。

3.20

热流体波hdrothermalwave

y

,。

在流体自由面不变形时流体由温度梯度驱动的从冷端向热端运动的行波

3.21

体积效应volumeeffect

液体的体积与流体实验模型的体积之比对流动的影响。

:,,(/)

示例液桥的体积是一个重要的几何参数通常用液桥的充液体积与同样高为半径为的圆柱体积之比

hrVV0

。,。

来表示不同的液桥体积使液桥具有不同的形状因而有不同的表面应力状态和不同的临界温差ΔTc

3.22

尺度比asectratio

p

流体模型的特征尺寸之比对流动的影响。

示例:对流中/();/(

和分别为液池的厚度和长度液桥实验中和分别为液桥的高度和

BénardA=ldldA=ldld

)。,,

液桥圆柱体的直径该尺度比对流动的转捩过程有重要影响是微重力流体力学中的研究内容之一被研究对象的几

何特征的比值。

3.23

转捩transition

流体由一种流动状态转变到另一种状态。

3.24

临界条件criticalcondition

,。

流体由一种状态转变到另一种状态某物理量所应具备的最基本条件

5

/—

GBT30114.72014

3.25

界面振荡surfaceoscillation

表面振荡

流体表面或界面存在的周期性形变。

3.26

表面波surfacewave

()。

具有波动特性的自由面形变振荡

3.27

界面相变interfacehasetransition

p

(、、)。

在流体自由面或流固耦合面上物质的存在形式气液固间的转化

-

3.28

//

液滴气泡动力学drobubblednamics

py

、、、、、

研究液滴或气泡在母液中的平衡变形迁移相互作用合并以及母液流场特征及耦合等流体问

题的科学。

3.29

马朗哥尼迁移Maranonimiration

gg

,

液体中存在液滴或气泡时由温度梯度等原因引起液液界面或气液界面表面张力分布不均匀导致

()。

的液滴气泡迁移运动

3.30

复杂流体comlexfluid

p

软物质国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

介于理想固体和理想流体之间有复杂本构关系的物质。

:。、、、、、、、

示例各种非牛顿流体和黏弹性材料所辖范围主要为液晶聚合物双亲分子生物膜胶体乳液泡沫浸润与

、。

附着颗粒物质以及生命体系等主要分支

3.31

接触角contactanle

g

、、,,

在固液气三相接触达到平衡时三相接触周边的任一点上液气界面切线与固液交界线并包含液

体的夹角。

3.32

接触线contactline

被液体浸润部分的表面的分界线。

3.33

动态接触角dnamiccontactanle

yg

。。

接触线相对于固体表面移动时的接触角它通常是相对移动速度的函数

3.34

浸润wetting

,。

液体与固体发生接触时液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象

3.35

毛细流动caillarflow

py

()。

浸润性接触角和表面张力起重要作用的液体流动

6

/—

GBT30114.72014

3.36

扩散传质diffusionmasstransfer

不均匀的热场和浓度场区域均匀化的过程。

3.37

密度匹配densitmatchin

yg

,,。

在地面模拟微重力效应实验中使用密度相近的流体介质减小重力的影响实验方法

3.38

沸腾传热boilinheattransfer

g

使液体沸腾汽化的传热过程。

3.39

池沸腾oolboilin

pg

,。

液体在大容器内气化加热面上不存在明显的外加流动现象

:,、、

注根据液气相变特征与伴随的流动模式池沸腾现象可以划分为单相自然对流核态沸腾过渡沸腾和膜态沸腾

四个不同种类。

3.40

膜态沸腾filmboiling

加热面产生连续的蒸气膜的现象。

:,,。

注膜态沸腾因蒸气热导率很低传热热阻大大增加加热面温度会急剧升高

3.41

核态沸腾nucleateboiling

(),、、。

加热面某些位置核化点产生气泡并随着时间生长脱落运动的现象

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

:,。

注核态沸腾形成有效的传热加热面温度较低

3.42

临界热流密度criticalheatflux

,。

控制热流密度逐渐升高时核态沸腾向膜态沸腾转变所对应的热流密度

3.43

自由表面蒸发freesurfaceevaoration

p

,()(

液体内部没有明显气泡生成只在自由表面处发生汽化气相区只有液体蒸气或蒸发气相区除液

体蒸气外还含有其他成分)。

:,。

注此时液体温度要高于气相区蒸气分压对应的液体饱和温度

3.44

强迫对流沸腾forcedconvectionboiling

液体在强迫对流过程中被加热气化。

:、。,

注流动形态包括管道内部流动流体横掠管道外的流动和板间流动等沿着流动方向存在不同的沸腾现象蒸气

,。

含量一直在增加直至液体全部气化成连续的单相蒸气流为止

3.45

凝结condensation

()。

物质由气相蒸气向液相的转变过程

:,,,,

注当蒸气接触或流经处于饱和温度之下的壁面时会被冷却凝结并在壁面形成冷凝液根据壁面润湿特性冷凝

液。,。

可能表现为完整的液膜或者离散的液珠通常情况下膜状凝结传热系数远小于珠状凝结

3.46

膜状凝结filmcondensation

冷却壁面上凝结成完整液膜的过程。

:。

注液膜会因重力或外边界气流剪切作用等而流动

7

/—

GBT30114.72014

4微重力燃烧科学与技术术语

4.1

燃烧combustion

。。

可燃物与氧化剂发生强烈化学反应一般伴有发光发热的现象

:,、(),。

注燃烧的发生需要同时具备三个要素即可燃物氧化剂和温度点火源它们被称为燃烧三要素

4.2

持续燃烧sustainedcombustion

燃烧持续时间大于规定时间长度的燃烧。

:,。

注在不同的测试试验和测试标准中规定时间长度会有变化

[:,]

ISO139432008定义4.319

4.3

火焰flame

()。

燃烧现象中存在的可见发光气态区域

4.4

持续火焰sustainedflame

持续时间大于规定时间的火焰。

:,。

注在不同的测试试验和测试标准中规定时间长度会有变化

4.5

预混火焰remixedflame

p

燃料和氧化剂在充分混合条件下燃烧产生的火焰。

国家标准ㅤ可打印ㅤ可复制ㅤ无水印ㅤ高清原版ㅤ去除空白页

4.6

扩散火焰;

diffusionflamenon-remixedflame

p

燃料和氧化剂在彼此分离条件下形成的火焰。

4.7

有焰燃烧flamincombustion

g

,。

气相的燃烧通常伴随着发光

[:,]

ISO139432008定义4.148

4.8

火焰锋面flamefront

有焰燃烧中燃料和氧化剂发生激烈化学反应的区域。

4.9

火焰传播flameroaation

ppg

预混气体火焰锋面向未燃气体混合物的运动。

4.10

表面火焰蔓延surfacesreadofflame

p

火焰锋面沿液体或固体表面的运动。

4.11

火焰传播速度flameseed

p

预混火焰相对于火焰锋面的法向传播速度。

4.12

火焰拉伸flamestretch

、。

由于流场不均匀性火焰弯曲和流场或者火焰不稳定引起的对火焰锋面的拉伸作用

8