Управление работой двухфазного аммиачного контура с помощью теплового гидроаккумулятора

Авторы

Лукоянов Ю. М., Маклаков Н. Н.^*

Исследовательский центр имени М.В. Келдыша, ГНЦ Центр Келдыша, Онежская ул., 8, Москва, 125438, Россия

*e-mail: maklakov.n@mail.ru

Аннотация

Предложен способ регулирования двухфазного аммиачного контура с помощью теплового гидроаккумулятора. Приведены результаты экспериментов с контуром мощностью 3 кВт.

Двухфазный аммиачный контур теплопередачи с механической прокачкой теплоносителя предназначен для отвода избыточного тепла от внутреннего гидравлического контура космического аппарата к радиатору в усовершенствованных перспективных системах теплового контроля космических аппаратов.

Основными теплофизическими характеристиками контура являются мощность, передаваемая теплоносителем внутреннего гидравлического контура в испарителе, и мощность, отводимая в конденсаторе, а также температура теплоносителя, циркулирующего во внутреннем гидравлическом контуре космического аппарата, на выходе из испарителя.

Для наземных испытаний элементов и контура в целом была создана экспериментальная установка с передаваемой тепловой нагрузкой до 3 кВт.

Экспериментальная установка позволила подавать тепловую нагрузку на испаритель, удалять тепло из конденсатора, заполнять контур аммиаком и удалять его. В эксперименте проводились измерения температур, расходов охлаждающей жидкости и давлений в контуре при различных условиях, которые устанавливались вспомогательными системами экспериментальной установки. Контур во время испытаний был расположен горизонтально, все его элементы были теплоизолированы.

Показана возможность поддержания постоянной температуры теплоносителя, циркулирующего во внутреннем гидравлическом контуре космического аппарата, на выходе из испарительного теплообменника с помощью простого алгоритма управления подвода тепла к тепловому гидроаккумулятору.

Полученные результаты могут значительно упростить создание двухфазного аммиачного контура с механической прокачкой для систем теплового управления космическими аппаратами.

Ключевые слова

двухфазный аммиачный контур c механической прокачкой, наземные испытания, тепловой гидроаккумулятор, терморегулирование

Библиографический список

1. Семенов Ю. П. Новые российские технологии в ракетно-космической технике последних лет // Вестник Российской академии наук. 2000. Т. 70. № 8. С. 696–709.

2. Edclstein F., Liandris M., Rankin J. G. Thermal test results of the two-phase thermal bus technology demonstration loop // AIAA-1987-1627.

3. Grote M. G., Stark J. A., Butler C.D., Mcintosh R. Design and test of a mechanically pumped two-phase thermal сontrol flight experiment // AIAA-1987-1629.

4. Benthem R., van Es J., van Gerner HJ., Lapensee S., Schwaller D. Component developments in Europe for mechanically pumped loop systems (MPLs) for cooling applications in space // ICES-2016-196.

5. Беднов С.М., Вежневец П.Д., Лукоянов Ю.М., Храмов С.М., Гуля В.М., Копяткевич Р.М. , Прохоров Ю.М. Гибридная схема системы терморегулирования космических аппаратов // Космонавтика и ракетостроение. 2004. № 3. C.114—117.

6. Маклаков Н.Н., Храмов С.М. Использование теплового гидроаккумулятора для термостабилизации зоны испарения тепловой трубы // ИФЖ. 2003. Т. 76. № 1. С. 3–7.

Скачать статью