5 / 11
Повышение эффективности системы охлаждения ракетного топлива…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1
2016 5
азотом (с учетом его подачи через барботер в антифриз), предполагая
квазистационарность теплообмена между топливом и антифризом в
теплообменнике, а также между резервуарами и окружающей средой,
может быть представлен следующей системой уравнений:
1
1
2
2
1
1 1
1 1
1
1
1
2
2 2
2 2
2
1
1
( )
;
( )
,
k
n
p p e e
i i
i
i
i
k
n
T T e e
i i
i
i
i
dT
m c m c
m c
Q
d
dT
m c m c
m c
Q
d
(1)
где
1
1
1
n
i
i
Q
— сумма тепловых потоков, подводимых к емкости с КРТ;
1
n
— количество тепловых потоков, подводимых к емкости с КРТ;
2
2
1
n
i
i
Q
— сумма тепловых потоков, подводимых к емкости с антифри-
зом;
2
n
— количество тепловых потоков, подводимых к емкости с ан-
тифризом;
p p
m c
— теплоемкость КРТ;
1 1
e e
m c
— теплоемкость емко-
сти с КРТ;
1
1 1
1
k
i i
i
m c
— сумма теплоемкостей конструктивных элемен-
тов емкости с КРТ;
1
k
— количество конструктивных элементов
емкости с КРТ;
T T
m c
— теплоемкость антифриза;
2 2
e e
m c
— теплоем-
кость емкости с антифризом;
2
2 2
1
k
i i
i
m c
— сумма теплоемкостей кон-
структивных элементов емкости с антифризом;
2
k
— количество кон-
структивных элементов емкости с антифризом;
1
( )
T
— температура
КРТ;
2
( )
T
— температура антифриза.
Для проведения расчетов использовано численное интегрирова-
ние системы уравнений (1) при задании параметров окружающей
среды и начальных температур с учетом температурных изменений
теплофизических характеристик топлива, антифриза и коэффициен-
тов теплопередачи стенок резервуаров, теплообменника, размещен-
ного в емкости с антифризом, и составляющих элементов контура
циркуляции топлива через теплообменник. При этом для оценки эф-
фективности системы охлаждения, определяемой по затратам жидко-
го азота, использовано соотношение
a a
a
p
( )
( )
(
)
Np EP
m G
G
m T T
, (2)