Наведено методологію системного моделювання та інженерного синтезу складних теплоенергетичних систем, що дозволяє розв'язувати задачу пошуку оптимальних конструкторських рішень з вибору структури та параметрів теплоенергетичних систем. На прикладі теплоконтролю центральної системи міжнародної космічної станції "АЛЬФА" показано, що дана методика може застосовуватись для розв'язання проблем теплогідродинаміки циркуляційних контурів АЕС.

Наведено результати верифікації системного теплогідравлічного коду RELAP5, яку виконано шляхом розв'язання стандартної проблеми безпеки "зупинка витрати теплоносія на вході в технологічний канал реактора великої потужності, киплячого під час відводу залишкових тепловиділень". Експериментальні дані, необхідні для верифікації, отримано на стенді КС у Російському науково-дослідному інституті "Курчатовський інститут". За результатами розв'язку стандартної проблеми безпеки зроблено висновок, що код потребує уточнення кореляційних залежностей, які описують міжфазне тертя у вертикальних каналах із тепловидільним елементом і в горизонтальних каналах.

Рассмотрены проблемы, возникающие при проектировании маслосистем авиационных газотурбинных двигателей, предложен путь их решения при помощи математических и экспериментальных методов исследований тепловых и гидрогазодинамических процессов в масловоздушной смеси.

Індекс рубрикатора НБУВ: З261.621.2-046.01

Рубрики:

Турбогенератори

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложен подход к физическому моделированию теплогидравлических процессов в системе терморегулирования космических аппаратов. Подход позволит моделировать процессы на экспериментальных установках, для которых в силу разветвленности, многоэлементности, особенностей протекания рабочих процессов затруднительно, а иногда и невозможно выдержать подобие прототипу. Подход включает несколько этапов: ранжирование процессов, явлений, элементов оборудования, проектирование экспериментальной установки с учетом результатов ранжирования, экспериментальные исследования, оценка адекватности математической модели, применение математической модели для анализа теплогидравлических процессов в прототипе. Применение подхода проиллюстрировано на примере решения задачи оценки работоспособности системы терморегулирования космического аппарата на базе двухфазного контура теплопереноса, расширения базы замыкающих соотношений по теплогидравлическим процессам и явлениям в условиях микрогравитации.

Решена задача проектирования экспериментального стенда, предназначенного для исследования теплогидравлических процессов в системе терморегулирования телекоммуникационного спутника. В системе терморегулирования используется двухфазный контур теплопереноса с вынужденной прокачкой теплоносителя. Приведено описание стенда, его элементов оборудования, результаты экспериментальных исследования. В эксперименте исследовались теплогидравлические процессы в системе терморегулирования, обусловленные резким изменением тепловыделения приборов. По результатам экспериментов сформулированы выводы, направленные на повышение эффективности системы.

Выявлена необходимость проведения уточненного расчета теплового состояния лобовой части обмотки с учетом трехмерного распределения электрических потерь, коэффициентов теплоотдачи. Проведен расчет поля скоростей для основных узлов турбогенератора и определены коэффициенты теплоотдачи в лобовых частях статора. Построена 3-мерная модель лобовых частей обмотки статора. Проведен анализ температурного состояния стержней обмотки турбогенератора в режиме установившегося короткого замыкания. Определен остаточный ресурс обмотки изоляции стержня в режиме короткого замыкания.

Предложено схемное решение парокомпрессионной холодильной машины с соленоидным клапаном в качестве регулятора расхода хладагента. Представлены результаты экспериментальных исследований работы холодильной машины в летний и зимний период времени. Цель экспериментальных исследований - анализ работоспособности и энергопотребления холодильной машины. Показано, что в летний период времени установка работает в нормальном режиме, в зимний период времени замена терморегулирующего вентиля на соленоидный клапан позволяет уменьшать температуру конденсации при снижении температуры окружающей среды. В результате и энергопотребление компрессора и холодильной машины в целом уменьшается. Определено, что оттаивание горячими парами хладагента в зимний период времени не работает в данном схемном решении.

Системы терморегулирования космических аппаратов на базе двухфазных контуров теплопереноса обладают существенными преимуществами по сравнению с системами на базе однофазных контуров. Однако, наряду с достоинствами, двухфазные контуры имеют и некоторые недостатки. В частности, значительное перераспределение теплоносителя между контуром и гидравлическим аккумулятором в переходных режимах работы. Представлены различные способы уменьшения негативных эффектов, связанных с перераспределением теплоносителя. Анализ проведен на экспериментальном стенде, созданном для исследования теплогидравлических процессов в системах терморегулирования космических аппаратов.

Наведено результати вирішення актуальних задач технічної теплофізики та промислової теплоенергетики, спрямованих на підвищення ефективності систем терморегулювання космічних апаратів шляхом використання теорії нечітких множин за формування глобального показника ефективності, а також єдиних концептуальних підходів до математичного та фізичного моделювання, бази замикальних співвідношень з інтенсивності теплопередачі та втрати тиску на тертя в двофазному потоці для умов мікрогравітації. На основі експериментальних і розрахункових досліджень теплогідравлічних процесів доведено працездатність та ефективність систем терморегулювання космічних апаратів на базі двофазних контурів теплопереносу за умов мікрогравітації. Запропоновано критеріальне рівняння для розрахунку інтенсивності теплообміну у разі конденсації за умов мікрогравітації. Виявлено, що для визначення втрат тиску на тертя в двофазному потоці для умов мікрогравітації доцільно використовувати кореляцію Тронієвського - Ульбріха.

Проанализирован переход от традиционной холодильной машины с терморегулирующим вентилем (ТРВ) к холодильной машине с соленоидным клапаном. Показано, что замена ТРВ на соленоидный клапан позволит снизить энергопотребление, количество заправляемого в систему хладагента, а также позволит отказаться от некоторых элементов, которые используются в традиционных холодильных машинах (жидкостного ресивера, нагревателей (тэнов) подсистемы оттайки и др.), что существенно удешевит холодильную машину, повысит ее надежность, энергоэффективность, экологическую безопасность.

Проанализирована работа двухфазного контура теплопереноса (ДФК) для систем терморегулирования космических аппаратов (СТР КА) при больших тепловых нагрузках. Рассматривается процесс увеличения тепловой мощности вплоть до максимальной в условиях полного заполнения гидроаккумулятора жидкостью. Исследование выполнено на экспериментальном ДФК с теплоносителем аммиак. Рассмотрены переходные процессы, связанные с увеличением тепловой нагрузки от 73 % до 100 %. По результатам анализа сделаны выводы по работоспособности СТР КА в этих условиях, даются рекомендации по выбору объёма гидроаккумулятора.

Індекс рубрикатора НБУВ: З46-011 + О62-01

Рубрики:

Ядерні реактори. Реакторобудування

Космічні літальні апарати

Шифр НБУВ: ДС48604 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З46-011 + О62-01

Рубрики:

Ядерні реактори. Реакторобудування

Шифр НБУВ: ДС48604 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Викладено основні поняття та закони теплообміну. Розглянуто методики математичного опису та розрахунків теплопровідності, конвекції, теплового випромінювання. Подано інформацію види теплообміну, температурне поле, тепловий потік, умови однозначності для процесів теплопровідності. Розглянуто теплопровідність тіл неправильної форми, систему рівнянь конвективного теплообміну, основи теорії подібності, класифікацію процесів кипіння. Увагу приділено розрахункам процесів крапельної конденсації, видам променевих потоків, променевому теплообміну між тілами.