О методе прогнозирования и диагностики температурного состояния субсистем космического назначения, основанном на серии комплексных вычислительных и натурных экспериментов, и некоторых примерах его применения


Авторы

Котляров Е. Ю.*, Финченко В. С.

Научно-производственное объединение им. С.А. Лавочкина, Химки, Московская область, Россия

*e-mail: evgeny-1@list.ru

Аннотация

В статье описан метод создания тепловых математических моделей для субсистем космического назначения и их применения для выполнения и сопровождения проектных работ, подбора агрегатов систем терморегулирования и систем обеспечения теплового режима космических аппаратов c необходимыми характеристиками, а также для постановки экспериментов с составными частями системы и всей системой в промежуточном и окончательном летном исполнениях. При реализации метода используются различные, в том числе специально адаптированные, инженерные методики расчета и методики испытаний теплотехнических устройств, входящих или планируемых для применения в данной субсистеме.

Ключевые слова:

тепловая математическая модель, комплексный эксперимент, теплопередающий агрегат, контурная тепловая труба, газожидкостный теплообменник, элемент Пельтье, жидкостной контур с механическим насосом, вычислительный эксперимент

Библиографический список

  1. Тепловая труба: авт. свид. СССР / Герасимов Ю.Ф., Майданик Ю.Ф., Щеголев Г.Т., Киселев В.М., Филиппов Г.А., Стариков Л.Г. № 485296; заявка 02.01.74, опубл. 25.09.1975. Бюл. № 35.
  2. Ферштатер Ю.Г., Майданик Ю.Ф. Критерии выбора теплоносителя для «антигравитационных» тепловых труб // Термодинамические исследования метастабильных жидкостей: сборник научных трудов. АН СССР Уральский научный центр, 1986. С. 68–72.
  3. Долгирев Ю.Г., Герасимов Ю.Ф., Майданик Ю.Ф., Кисеев В.М. Расчет тепловой трубы с раздельными каналами для пара и жидкости // Инженерно-физический журнал. 1978. Т. XXXIV. № 6. C. 988–993.
  4. Михайлов М.Д. Стационарные температуры при пористом охлаждении // Инженерно-физический журнал. 1966. Т. XI. № 2. C. 264–265.
  5. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. Учебник для вузов. Москва: Энергия, 1975. 488 с.
  6. Goncharov K.A., Kotlyarov E.Yu., Smirnov F.Yu., Schlit. R.T., Beckmann K., Meyer R., Mueller R. Investigation of Temperature Fluctuations in Loop Heat Pipes // 24 International Conference for Environmental Systems (Friedrichshafen. Germany, June 20–23, 1994). #941577. 14 p.
  7. Orlov Alexei A., Goncharov Konstantin A., Kotliarov Evgeny Yu., Tyklina Tamara A., Ustinov Svyatoslav N., Maidanik Yuri F. The Loop Heat Pipe Experiment on Board The Granat Spacecraft // Proceedings of the Sixth European Symposium on Space Environmental Control Systems (Nordwjik, The Netherlands, 20–22 May, 1997). ESA SP-400. P. 341–353.
  8. Sasin V.Ya., Zelenov I.A., Zuev V.G. and Kotlyarov E.Yu. Mathematical Model of a Capillary Loop Heat Pipe with a Condenser-Radiator // 20 International Conference for Environmental Systems (Williamsburg, July 9–12, 1990). SAE Technical Paper Series. #901276. 10 p. URL: www.sae.org
  9. Jentung Ku, Jose Rodrigues. Low Frequency High Amplitude Temperature Oscillations in Loop Heat Pipe Operation // 33 International Conference for Environmental Systems (Vancouver, BC, Canada, 7–10 July, 2003). 2003-01-2386. 26 p. URL: www.sae.org
  10. Jentung Ku. Temperature Oscillations in Loop Heat Pipes – A Revisit // Spacecraft Thermal Control Workshop (El Segundo, California, March 20–22, 2018), 2018. 48 p.
  11. Amidieu M., Moschetti B., Kotlyarov E. Development of a Capillary Pumped Loop with High Pumping and Active Regulation // 25 International Conference for Environmental Systems (San-Diego, July 10–13, 1995), 1995. #951507. 9 p. URL: www.sae.org
  12. Контурная тепловая труба: Госпатент СССР / Зеленов И.А., Зуев В.Г., Котляров Е.Ю., Серов Г.П. № 1834470; заявка 4816028/06; опубл. 20.07.1995. Бюл. № 20.
  13. Circuit de Transfer de Chaleur a Deux Phases: Franch Patent / Kotlyarov E.Yu., Serov G.P. No. 9613982, date de depot 15.11.1996. Bulletin 98/53, 31.12.1998.
  14. Терморегулирующее устройство на базе контурной тепловой трубы: пат. Рос. Федерация / Котляров Е.Ю., Серов Г.П., Тулин Д.В., Гончаров К.А. № 2474780; заявка 18.10.2011; опубл. 10.02.2013. Бюл. № 4.
  15. Регулируемая контурная тепловая труба: пат. Рос. Федерация / Котляров Е.Ю., Серов Г.П. № 2757740. заявка 2021107314; опубл. 21.10.2021. Бюл. № 30.
  16. Финченко В.С., Котляров Е.Ю., Иванков А.А. Системы обеспечения тепловых режимов автоматических межпланетных станций / под редакцией В.В. Ефанова, В.С. Финченко. Химки: Издатель АО «НПО Лавочкина», 2018. 400 с.
  17. Voeten Raoul, Kotlyarov Evgeny, Raetz John E., Ueda Yukihiro. Mathematical Model of Life Science Glove-Box Thermal Control Sub-System (WVA) with using of EXCEL-BASIC // 34 International Conference for Environmental Systems (Colorado Springs, 19–22 July, 2004). #2004-01-2360. 11 p. URL: www. sae.org
  18. Kotlyarov Evgeny, Reuvers Richard, Patrick van Put, Tjiptahardja Tisna, Galouye-Merino Anne Sophie, Hugonnot Patrick, Daly Bernie. Modeling and Correlation of an Actively-Controlled Single Phase Mechanically-Pumped Fluid Loop // 37 International Conference for Environmental Systems (Chicago, IL, July, 2007). #2007-01-3122. 20 p. URL: www.sae.org
  19. Esatan engineeringmanual EM-ESATAN-056 Version 6.1, 1998. 212 p.
  20. Kotlyarov Evgeny, Peter de Crom, Voeten Raoul. Some Aspects of Peltier- Cooler Optimization Applied for the Glove Box Air Temperature Control. // 36 International Conference for Environmental Systems (Norfolk, 17–20 July, 2006). #2006-01-2043. URL: www. sae.org
  21. Котляров Е.Ю., Тулин Д.В, Финченко В.С. Анализ применимости нагревателей с положительным температурным коэффициентом сопротивления в локальных системах обеспечения теплового режима блоков оборудования космических аппаратов // Тепловые процессы в технике. 2020. Т. 12. № 2. С. 88–97.
  22. Бугрова А.Д., Котляров Е.Ю., Финченко В.С. Методика предварительного анализа теплового режима приборной панели посадочного лунного модуля. Часть 1. Экспресс-анализ температурного состояния приборной панели // Вестник «НПО им. С.А. Лавочкина». 2021. № 2. С. 25–35.
  23. Бугрова А.Д., Котляров Е.Ю., Шабарчин А.Ф., Финченко В.С. К вопросу о применении комплекса упрощенных математических моделей на стадии теплового проектирования межпланетного космического аппарата // Тепловые процессы в технике. 2022. Т. 14. № 4. С. 146–160.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024