Введение
1. Современное состояние проблемы.
1.1. Перспективы развития систем терморегулирования
космических аппаратов
1.2. Основные направления исследований фазоразделителей.
1.3. Структуры газожидкостных смесей
1.4. Анализ двухфазных течений
1.5. Постановка задачи исследования.
2. Пространственный пограничный слой в закрученном потоке.
2.1. Уравнения пространственного пограничного слоя.
Характерные толщины. Уравнение импульсов ППС.
2.2. Решение уравнения импульсов пространственного пограничного слоя в граничных условиях для вращательного движения жидкости
по закону свободного вихря.
2.3. Выводы.
3. Экспериментальное исследование однофазного и фазоразделнного закрученного потока.
3.1. Стенд для проведения экспериментальных исследований
3.2. Экспериментальные установки
3.3. Методика проведения экспериментальных исследований.
3.4. Выводы.
4. Гидродинамика фазоразделнного газожидкостного
закрученного потока
4.1. Модель фазоразделнного закрученного потока.
Методика расчта.
4.2. Алгоритм и программа расчта камеры фазоразделителя
4.3. Результаты экспериментальных и теоретических исследований
однофазного и фазоразделнного закрученного потока
4.4. Влияние свойств жидкости и газа на течение закрученного потока
в камере фазоразделителя
4.5. Оценка погрешности результатов измерения
4.6. Выводы по главе.
Общие выводы.
Библиографический список использованной литературы.
з
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
т массовый расход
V объмный расход
т касательное напряжение трения
угол скоса донной линии тока
V кинематический коэффициент вязкости
Ф коэффициент закрутки
X коэффициентом сопротивления р плотность
р коэффициент расхода, динамический коэффициент вязкости е тангенс угла скоса донной линии тока
Бр относительная погрешность
5 толщина пограничного слоя а угол поворота потока, коэффициент наджности со угловая скорость
5 толщина вытеснения
8 толщина потери импульса
Дс1 абсолютная погрешность
т0 касательное напряжение трения на стенке
О, с диаметр
Р площадь поперечного сечения, центробежная сила
Ь, 1 длина
мощность
Р давление
Я радиус
Яе число Рейнольдса
Э погрешность
коэффициент Стьюдента
и скорость в ядре потока окружная скорость и продольная скорость
V скорость, нормальная линиям тока в пограничном слое чу поперечная скорость
М момент сопротивления, момент количества движения
Н коэффициент Ламе, напор
С абсолютная скорость, осевая скорость
К осевая составляющая количества движения.
ИНДЕКСЫ
а параметры в окружном направлении
V параметры в поперечном направлении ф параметры в продольном направлении
параметры в сечении камеры
Я параметры в радиальном направлении г параметры в осевом направлении
0 начальные значения
1 параметры, относящиеся ко входу в камеру
V 2 параметры, относящиеся к выходу из камеры вх вход г газ
ж жидкость
к параметры на внутренней стенке камеры
пол параметры, относящиеся полному давлению
с, ст параметры, относящиеся к статическому давлению дин параметры, относящиеся к динамическому давлению т теоретический я ядро
СОКРАЩЕНИЯ
АЦП аналогоцифровой преобразователь
ВД высокое давление
ДОС долговременная орбитальная станция
ДФ двухфазный
ДФК двухфазный контур
КА космический аппарат
ЛА летательный аппарат
ОКС орбитальная космическая станция
ПДФ подача двух фаз
ПС пограничный слой
ППС пространственный пограничный слой
ракетоноситель
САПР система автоматизированного проектирования СТР система терморегулирования
ЦАП цифроаналоговый преобразователь
ЭУ энергоустановка.
Введение
Высокие тепловые нагрузки, большие расстояния теплопередачи, сложные задачи обслуживания, автономное регулирование являются основными требованиями, предъявляемыми к современным системам терморегулирования СТР космических аппаратов КА.
Требования к оборудованию современных космических аппаратов вызывают необходимость создания более гибких, мощных и надежных систем терморегулирования.
При размещении бортовой аппаратуры в КА при выполнении различных задач возможны два варианта. В первом случае бортовая аппаратура располагается внутри КА в герметичном контейнере, что позволяет использовать высокоточную аппаратуру с определенным диапазоном работоспособности. Во втором случае применяется бесконтейнерный вариант, т.е. бортовая аппаратура расположена непосредственно на рамах и корпусе КА, что позволяет вырабатывающееся тепло бортовой аппаратуры отводить непосредственно в космическое пространство.
Многие виды космических полезных нагрузок следующего поколения рассчитаны на применение многоразовой космической транспортной системы. СТР таких аппаратов обеспечивает заданный уровень температуры в условиях значительных внешних тепловых воздействий по сравнению с нормами для предыдущих КА. Темпы роста энерговооружнности КА существенно увеличились на рубеже х годов, с выходом на рубеж более 0 кВт в районе года рисунок 1.
Анализ удельных характеристик рисунок 2 показывает, что с ростом удельной энерговооружнности единицы массы КА относительная масса СТР в общей массе КА имеет аналогичную тенденцию и в ближайшей перспективе вырастет до .
Повышение удельной энерговооружнности КА на геостационарной орбите с учтом ограниченных возможностей ракетоносителей по массе выводимого груза
Протон с разгонными блоками типа ДН выводит массу до 2,8 тонн возможно только заменой активной СТР на основе однофазного контура на пассивные СТР с применением в корпусных панелях тепловых труб.
Установленная
Рисунок 1 Энерговооружнность кораблей и станций.
Другой путь повышения энерговооружнности в основном для тяжлых орбитальных комплексов возможен при переходе на ДФ СТР, использующих энергию фазового перехода теплоносителя, что приводит к снижению относительной массы СТР за счт уменьшения массы теплоносителя и диаметров трубопроводов .
Актуальность
- Київ+380960830922