液氧作为一种重要的火箭推进剂，其贮存和输运技术对于航天领域至关重要，再入返回过程中会出现液体大幅晃动和飞溅、气枕温度及压力大幅降低等问题。本项目针对变过载条件下的液氧贮箱增压输运特性进行深入研究，使用CFD仿真与地面原理性实验结合的方法，对液氧贮箱内混合维度多区域流动、晃荡管理和增压方案进行了一系列创新研究，设计加工了可视化模拟贮箱，使用六自由晃动平台模拟火箭返回时的大幅晃动开展实验研究。

（1）开发兼具仿真精度和计算效率的混合维度的多区域耦合流动模型；

（2）开展基于隔板的再入返回液体晃动及气枕压降抑制技术研究，获得隔板结构对液面波动、温度分布、压力变化等参数的定量影响；

（3）开展基于热原理的新型高效增压技术方案设计及仿真分析，围绕增压器在气枕空间的布置位置、加热功率等参数对热量的利用效率开展计算并进行增压参数优化；

（4）结合理论计算、仿真分析和实验研究，为未来大直径可重复使用运载器提供方案与技术支撑。

（1）针对多孔介质流动与通道自由流体高度耦合的复杂过程，开发的多区域耦合流动模型，误差控制在5%以内，计算效率提升50%；

（2）建立了描述再入返回过程推进剂状态的控制方程及数值仿真模型，进行了不同隔板参数下的数值仿真，液体晃动及气枕压降幅度最高降低90.4%和37.7%；

（3）采用换热器对贮箱进行直接增压，避免设立补压气瓶，提高火箭运载效率，当热通量从45000W提高15000W时，增压效率提高了25.93%：

（4）利用六自由度晃动平台进行不同角度、频率晃动实验，同晃动角度条件下晃动频率越大气压变化越剧烈，安装防晃环之后气压变化幅度减小约45.6%。