5 / 13
Определение начального уровня заполнения емкости шугообразным криопродуктом
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2·2017 5
Аналогично предыдущему случаю получим
(
)
2
3
0
0
4
3
,
3
3 1
π
β∆
ξ − ξ = π
+ β∆
T
R
R
T
или в безразмерном виде
3
2
0
0
т
3
0,
ξ − ξ + =
K
(6)
где
т
4 .
1
β∆
=
+ β∆
T
K
T
Аналогично предыдущему случаю решим уравнение (6) с учетом
указанных ранее данных для водорода, приняв
пл нас
20, 38 13, 95
0, 0126;
3, 215 K,
2
2
−
−
β =
∆ =
=
=
Т Т
Т
где
пл
Т
— температура плавления твердой фазы;
нас
Т
— температура
насыщенных паров (температура раздела жидкость — пар).
Получим
т
0,156 ;
≅
K
0
0, 237.
ξ =
Требуемый объем «газовой подушки» при этом составит
0
т
0
0, 039.
1
4
β∆
= =
= =
+ β∆
V
K T
V
V
T
Таким образом, для теплового расширения жидкости необходимо
предусмотреть
3, 9 %
объема топливного бака.
Теперь рассмотрим бак (рис. 3), в котором имеются шуга, перво-
начально занимающая объем
ш
,
V
область с жидкой фазой объемом
п
,
∆
V
образуемой в результате плавления твердой фазы, а также объ-
ем
т
,
∆
V
который необходимо предусмотреть для теплового расши-
рения жидкости. При этом учтем изменение объема, занимаемого
криопродуктом, вследствие плавления твердой фазы и теплового
расширения жидкости.
Выражения для объема жидкости и «газовой подушки» имеют
следующий вид:
ж ш п
т
;
= + ∆ = − ∆
V V V V V
0
п
т
.
= ∆ + ∆
V V V