Повышение эффективности системы охлаждения ракетного топлива с использованием теплообменника и антифриза, охлаждаемого жидким азотом
Авторы: Павлов С.К., Чугунков В.В.
Опубликовано в выпуске: #1(49)/2016
DOI: 10.18698/2308-6033-2016-1-1461
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Рассмотрено построение системы охлаждения ракетного топлива с использованием теплообменника, помещенного непосредственно в резервуар с антифризом. Режим охлаждения осуществляется посредством циркуляции топлива из резервуара через теплообменник. Антифриз охлаждается при подаче в резервуар диспергированного жидкого азота. Представлены схема системы охлаждения, уравнения охлаждения топлива и результаты прогнозирования эффективности этой системы по относительным затратам жидкого азота по сравнению с другими вариантами охлаждения ракетного топлива на стартовых комплексах космодромов.
Литература
[1] Архаров А.М., Кунис И.Д. Криогенные заправочные системы стартовых ракетно-космических комплексов. И.В. Бармин, ред. Москва, Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006, 252 с.
[2] Комлев Д.Е., Соловьев В.И. Охлаждение нафтила методом криогенного барботажа. Новости техники. М.: КБТИ, 2004, с. 137-141.
[3] 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.
[4] 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.
[5] Денисов О.Е., Золин А.В., Денисова К.И. Методика проектирования базы хранения и подготовки высококипящих компонентов ракетного топлива космодрома "Восточный". Инженерное образование, 2014, № 11. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/732218.html
[6] Золин А.В., Чугунков В.В. Моделирование процессов температурной подготовки ракетного горючего в системе заправки стартового комплекса. Аэрокосмический научный журнал, 2015, № 6. URL: http://aerospjournal.ru/doc/826690.html
[7] Wen D.S., Chen H.S., Ding Y.L., Dearman P. Liquid nitrogen injection into water: Pressure build-up and heat transfer. Cryogenics, 2006, vol. 46, no. 10, рр. 740-748.
[8] Домашенко А.М., Блинова И.Д. Исследования тепломассообмена при сбросе криогенных продуктов в воду. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2007, № 12, с. 17-19.
[9] 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.
[10] 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, is. 3, pр. 279-284.
[11] 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, с. 293-298.
[12] Денисов О.Е., Золин А.В., Чугунков В.В. Методика моделирования охлаждения компонентов ракетного топлива с применением жидкого азота и промежуточного теплоносителя. Наука и образование, 2014, № 3. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/699941.html
[13] Павлов С.К., Чугунков В.В. Математическая модель процесса температурной подготовки компонентов жидкого ракетного топлива с использованием теплообменника и теплоносителя, охлаждаемого жидким азотом. Наука и образование, 2014, № 12. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/744330.html
[14] Павлов С.К. Система термостатирования компонентов жидкого ракетного топлива. Патент на полезную модель, заявка № 2015148635 Российская Федерация, 2015, 14 с.
[15] Товарных Г.Н. Рост давления в плоском канале при замерзании теплоносителя. Инженерный журнал: наука и инновации, 2015, вып. 5 (41). URL: http://engjournal.ru/catalog/pmce/mdpr/1396.html