УДК 621.515.5
Г. А. З а р и ц к и й, В. П. Л е о н о в,
В. И. Л и х а ч е в
АНАЛИЗ И ВЫБОР РАБОЧИХ ТЕЛ
ДЛЯ ГАЗОВОГО КОНТУРА ТЕПЛОВОГО НАСОСА
На основе проведенных расчетов выбрано рабочее тело верхнего га-
зового контура двухкаскадного теплового насоса, обеспечивающего
сброс теплоты из приборного отсека космического аппарата.
E-mail:
crio@power.bmstu.ru
Ключевые слова
:
тепловой насос, газовый контур, турбоагрегат.
Развитие космической техники, характерное для настоящего вре-
мени, сопровождается ростом энерговооруженности космических си-
стем и, как следствие, возрастанием нагрузки на системы обеспечения
теплового режима (СОТР) приборных комплексов космических аппа-
ратов (КА), обеспечивающих отвод в окружающее космическое про-
странство значительной доли подводимой к приборам и оборудованию
КА энергии в соответствии с весьма невысокими КПД этих потреби-
телей. Для систем среднесрочной и отдаленной перспективы уровни
отводимой от оборудования КА мощности могут составлять десятки и
сотни киловатт, причем уровень рабочих температур для термостати-
руемого оборудования СОТР, как правило, лежит ниже 325 K. Чтобы
получить в рассматриваемой ситуации приемлемые площади радиаци-
онных теплообменников (РТО), с поверхности которых осуществля-
ется сброс излучением неиспользуемой энергии, в состав СОТР тре-
буется включить тепловые насосы (ТН), способные при минимальных
затратах энергии обеспечить существенное повышение температуры
поверхности РТО относительно рабочей температуры оборудования
КА. Очевидно, что от эффективности ТН значительно зависят массо-
габаритные характеристики КА, которые являются одними из важней-
ших характеристик космической техники.
Исследование, результаты которого приведены в настоящей ста-
тье, посвящено вопросам повышения эффективности газового контура
ТН, предназначенного для использования в составе СОТР перспектив-
ных космических систем, причем одним из существенных факторов,
определяющих эффективность ТН, является соответствующий выбор
газового рабочего тела.
Рассматриваемый газовый контур, принципиальная схема которо-
го представлена на рис. 1, содержит газонагреватель, в котором те-
плота от термостатируемого оборудования передается к рабочему те-
лу контура, компрессорно-детандерный турбоагрегат (компрессорная
146
1 2,3