3 / 13
Определение колебаний давления в газовой полости…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 7
2016
3
Давление насыщенных паров рассчитывают в зависимости от изме-
ренной температуры жидких и газовоздушных сред с учетом результа-
тов анализа проб продукта. Использование такого подхода к анализу
КРТ в емкостях ТЗК приведет к снижению эффективности заводской
подготовки продуктов.
В отличие от нефтепродуктов транспортируемые КРТ имеют из-
вестный химический состав и регламентируемое качество, их физи-
ческие свойства, в том числе изменение давления насыщенных паров
в зависимости от температуры, изучено и представлено, например,
в работе [5]. Дополнительно состав, качество и степень газонасыще-
ния проверяют в химической лаборатории на заводе.
Неопределенность в результате определения колебаний давления
в газовой подушке в зависимости от температуры окружающей среды
вносят растворенные в КРТ инертные газы, заместившие воздух
в ходе газонасыщения КРТ. Изменение давления в газовой подушке
герметичной емкости может быть описано, например, с помощью
уравнения состояния идеального газа. Это уравнение не позволяет
учесть действующие межмолекулярные силы и собственный объем
молекул газа. При условиях, близких к нормальным, а также при низ-
ких значениях давления и высоких значениях температуры свойства
реальных газов (азота, гелия) приближаются к свойствам идеального
газа [6–10]. Однако это положение требует более детального рас-
смотрения.
Постановка задачи.
Вследствие токсичности высококипящих
топлив перевозимый их ТЗК, как средство для перевозки опасных
грузов, должен соответствовать ряду международных и российских
требований и рекомендаций, среди которых требования к макси-
мальной наполненности емкости ТЗК, обеспечению максимально до-
пустимого рабочего давления, рекомендации по соблюдению темпе-
ратур продукта во время заполнения емкости [11].
Используя указанные требования и рекомендации, а также обосно-
ванные допущения для формализованного представления параметров
среды в газовой подушке, необходимо найти зависимость изменения
давления парогазовой смеси в герметичной емкости от температуры
при естественном нагреве КРТ и максимально возможное давление
в газовой подушке. На основе полученной зависимости требуется
сформулировать практические рекомендации по оценке качества до-
ставленного на космодром продукта и его готовности для выполнения
заправочных операций.
Уравнения изменения давления в газовой подушке герме-
тичной емкости при изменении температуры ракетного топлива.
Возможность применения модели идеального газа для определения
взаимосвязи давления, температуры и объема может быть оценена
с помощью фактора сжимаемости
Z
[7–10]. Для идеального газа