Приближенное аналитическое решение задачи о вспухании криогенного топлива при дренаже бака в условиях невесомости


DOI: 10.34759/tpt-2021-13-1-2-11

Авторы

Черкасов С. Г.*, Васютичев А. С.**, Моисеева Л. А.***, Городнов А. О.****

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

*e-mail: sgcherkasov@yandex.ru
**e-mail: aleksey.vas@mail.ru
***e-mail: lida.moiseeva@mail.ru
****e-mail: an.ol.gorodnov@gmail.com

Аннотация

Рассмотрена задача о вспухании (увеличении объема топлива вследствие парообразования) криогенного топлива при дренаже топливного бака в условиях невесомости. Получены приближенные аналитические решения для различных видов распределения поля температуры жидкости на момент начала дренажа.

Ключевые слова:

криогенное топливо, дренаж, вспухание, невесомость

Библиографический список

  1. Van Dresar N.T., Lin C.S., Hasan M.M. Self-pressurization of a flightweight liquid hydrogen tank: Effect of fill level at low wall heat flux // AIAA Paper 92 0818. 1992.

  2. Belyaev A.Yu., Ivanov A.V., Egorov S.D. et al. Pathways to solve the problem of cryogenic rocket propellant long storage in space // Proc. Int. Aerospace Congress. Moscow. Russia. August 15–19. 1994. V. 1. P. 558–562.

  3. Амирханян Н.В., Черкасов С.Г. Теоретический анализ и методика расчета теплофизических процессов, протекающих в криогенной емкости в режиме бездренажного хранения // ТВТ. 2001. Т. 39. № 4. С. 970–976.

  4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. М.: Наука, 1976. 584 с.

  5. Черкасов С.Г. Естественная конвекция и температурная стратификация в криогенном топливном баке в условиях микрогравитации // Известия РАН. МЖГ. 1994. № 5. С. 142–149.

  6. Мышкис А.Д., Бабский В.Г., Жуков М.Ю. и др. Методы решения задач гидромеханики для условий невесомости. Киев: Наукова Думка, 1992. 592 с.

  7. Вальциферов Ю.В., Полежаев В.И. Конвективный теплообмен в замкнутом осесимметричном сосуде с криволинейной образующей при наличии поверхности раздела фаз и фазовых переходов // Известия АН СССР. МЖГ. 1975. № 6. С. 126–134.

  8. Полежаев В.И., Черкасов С.Г. Нестационарная тепловая конвекция в цилиндрическом сосуде при боковом подводе тепла // Известия АН СССР. МЖГ. 1983. № 4. С. 148–157.

  9. Черкасов С.Г. Естественная конвекция в вертикальном цилиндрическом сосуде при подводе тепла к боковой и свободной поверхностям // Известия АН СССР. МЖГ. 1984. № 6. С. 51–56.

  10. Черкасов С.Г. Квазистационарный режим естественной конвекции в вертикальном цилиндрическом сосуде // Известия АН СССР. МЖГ. l986. № l. С. 146–152.

  11. Войтешонок B.C., Черкасов С.Г. Автомодельный режим тепловой стратификации при естественной конвекции в емкостях // Известия АН СССР. МЖГ. 1989. № 5. С. 19–24.

  12. Полежаев В.И., Бунэ А.В., Верезуб Н.А. и др. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье—Стокса. М.: Наука, 1987. 272 с.

  13. Черкасов С.Г., Миронов В.В., Миронова Н.А., Моисеева Л.А. Метод расчета скорости роста давления при бездренажном хранении жидкого водорода в емкостях // Известия РАН. Энергетика. 2012. № 4. С. 155‒163.

  14. Ананьев А.А., Миронов В.В., Моисеева Л.А., Черкасов С.Г. Анизотропное влияние естественной конвекции на температурное расслоение в емкости при наличии устойчивой температурной стратификации // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2015. № 5. С. 96‒106.

  15. Черкасов С.Г., Ананьев А.В., Миронов В.В., Моисеева Л.А. Температурное расслоение в вертикальной цилиндрической емкости с турбулентным свободно-конвективным пограничным слоем // Известия РАН. Энергетика. 2016. № 4. С. 137‒146.

  16. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1986. 544 с.

  17. Веркин Б.И., Кириченко Ю.А., Русанов К.В. Теплообмен при кипении криогенных жидкостей. Киев: Наукова Думка, 1987. 262 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024