Результаты экспериментальных исследований процессов температурной подготовки углеводородного топлива с использованием теплообменника, размещенного в антифризе
Авторы: Александров А.А., Бармин И.В., Павлов С.К., Чугунков В.В.
Опубликовано в выпуске: #1(85)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-1-1842
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Наземные комплексы, стартовое оборудование, эксплуатация летательных аппаратов
Приведено описание экспериментального стенда и результатов экспериментального исследования процессов температурной подготовки углеводородного топлива в теплообменнике, размещенном в среде антифриза. Режим охлаждения топлива обеспечен охлаждением антифриза посредством барботажа жидким азотом. Нагрев топлива осуществляется трубчатым электрическим нагревателем, размещенным в резервуаре с антифризом. Операция температурной подготовки углеводородного топлива применяется в космических ракетных комплексах для обеспечения необходимых свойств топлива и повышения эффективности двигательных установок ракет космического назначения. В экспериментах реализована эффективная технология охлаждения углеводородного топлива посредством улучшения теплообмена на наружной поверхности теплообменника, вызванного взаимодействием жидкого азота с антифризом. В результате экспериментальных исследований получены количественные данные о процессах охлаждения и нагрева топлива в теплообменнике, находящемся в среде антифриза в диапазоне температур 243…293 K. Получены экспериментальные данные о характеристиках теплообмена, необходимых для проведения расчетов теплопередачи между топливом и антифризом и определения параметров процессов температурной подготовки топлива
Литература
[1] Александров А.А., Бармин И.В., Кунис И.Д., Чугунков В.В. Особенности создания и развития криогенных систем ракетно-космических стартовых комплексов «Союз». Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2016, № 2, c. 7–27.
[2] Александров А.А., Денисов О.Е., Золин А.В., Чугунков В.В. Охлаждение ракетного топлива стартовым оборудованием с применением жидкого азота. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2013, № 4, с. 24–29.
[3] Денисов О.Е., Золин А.В., Денисова К.И. Методика проектирования базы хранения и подготовки высококипящих компонентов ракетного топлива космодрома «Восточный». Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 11. DOI: 10.7463/1114.0732218
[4] Александров А.А., Гончаров Р.А., Игрицкий В.А., Чугунков В.В. Методика выбора рациональных режимов охлаждения углеводородного горючего стартовым оборудованием перед заправкой топливных баков ракеты-носителя. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, № 1, с. 40–46.
[5] Кобызев С.В. Методика расчета коэффициентов массоотдачи при осушке углеводородного ракетного топлива. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, № 11. URL: http://engineering-science.ru/doc/245147.html (дата обращения 20.12.2016).
[6] Кобызев С.В. Моделирование массообменных процессов при обезвоживании углеводородного ракетного горючего барботированием азотом. Матер. XXХVI академических чтений по космонавтике «Актуальные проблемы Российской космонавтики». Москва, Комиссия РАН, 2012, с. 356–357.
[7] Кобызев С.В. Методика поверочного расчета процесса осушки углеводородного горючего методом барботажа газообразным азотом. Актуальные проблемы Российской космонавтики. Матер. XXХVII академических чтений по космонавтике. Москва, Комиссия РАН, 2013, с. 385–386.
[8] Домашенко О.Е. Системы термостатирования. В кн. История развития отечественной наземной ракетно-космической инфраструктуры. Москва, ООО «Издательский дом «Столичная энциклопедия», 2017, с. 299–301.
[9] Комлев Д.Е., Соловьев В.И. Охлаждение нафтила методом криогенного барботажа. Сб. Новости техники. Москва, КБТМ, 2004, с. 137–141.
[10] Домашенко А.М., Блинова И.Д. Исследования тепломассообмена при сбросе криогенных продуктов в воду. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2007, № 12, с. 17–19.
[11] Накоряков В.Е., Цой А.Н., Мезенцев И.В., Мелешкин А.В. Вскипание струи жидкого азота, инжектированного в воду. Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии, 2013, № 1 (12), с. 260–264.
[12] Nakoryakov V.E., Tsoi A.N., Mezentsev I.V., Meleshkin A.V. Boiling-up of Liquid Nitrogen Jet in Water. Thermophysics and Aeromechanics, 2014, vol. 21, issue 3, pр. 279–284.
[13] Накоряков В.Е., Цой А.Н., Мезенцев И.В., Мелешкин А.В. Экспериментальные исследования процесса инжекции жидкого азота в воду. Теплофизика и аэромеханика, 2014, № 3, c. 293–298.
[14] Павлов С.К., Чугунков В.В. Повышение эффективности системы охлаждения ракетного топлива с использованием теплообменника и антифриза, охлаждаемого жидким азотом. Инженерный журнал: наука и инновации, 2016, № 1 (49), с. 2. DOI: 10.18698/2308-6033-2016-1-1461
[15] Александров А.А., Бармин И.В., Павлов С.К., Чугунков В.В. Аналитическая модель эффективной технологии температурной подготовки ракетного топлива в емкостях заправочных систем наземных комплексов. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2017, № 4, с. 86–95.