Некоторые рекомендации по использованию обобщенной теплопередающей характеристики тепловых труб при их моделировании в составе КА


Авторы

Бугрова А. Д., 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 описывается методический подход, позволяющий определить и обосновать величину эффективного коэффициента теплопередачи (ЭКТ) в зоне капиллярной структуры тепловых труб (ТТ) для последующего моделирования конкретного типа ТТ в тепловых математических моделях систем обеспечения теплового режима (СОТР) космических аппаратов (КА). Более достоверное представление тепловой проводимости ТТ позволяет адекватно воспроизводить их функционирование в составе системы и, как следствие, более корректно выполнять прогноз температурного состояния бортового оборудования КА. Эффективный коэффициент теплопередачи ТТ предлагается определять в процессе решения обратной задачи теплопроводности с использованием результатов тепловакуумных испытаний, выполненных на партии аксиальных тепловых труб. Также представлены некоторые рекомендации, на основе которых предлагается осуществлять моделирование АТТ в тепловых математических моделях СОТР КА. Рассмотрены результаты вычислительного и лабораторного экспериментов, в рамках которых выполнено частное обоснование величины эффективного коэффициента теплопередачи, воспроизводящего двухфазный теплообмен в АТТ при их функционировании в составе КА.    

Ключевые слова:

тепловой режим, тепловая математическая модель, вычислительный эксперимент, аксиальная тепловая труба, испаритель, конденсатор

Библиографический список

  1. Дан П.Д., Рэй П.А. Тепловые трубы. М.: Энергия, 1979. 272 с.
  2. Faghri A. Heat Pipe Science and Technology, 2nd ed. Global Digital Press, 2016.
  3. Ивановский М.Н., Сорокин В.П., Ягодкин И.В. Физические основы тепловых труб. М.: Атомиздат, 1978. 256 с.
  4. Финченко В.С., Котляров Е.Ю., Иванков А.А. (ред.) Системы обеспечения тепловых режимов автоматических межпланетных станций. Химки: Издатель АО «НПО Лавочкина», 2018. 400 с.
  5. Чи С. Тепловые трубы. Теория и практика. М.: Машиностроение, 1981. 205 с.
  6. Schneider G.E., Yovanivich M.M., Wehrle V.A. Thermal Analysis of Trapezoidal Grooved Heat-Pipe Evaporator Walls // Paper 76–48 at AIAA 11th Thermophysics Conference, San Diego, Calif., July 14–16, 1976, pp. 69–83.
  7. Басов А.А., Лексин М.А., Мишин Г.С. и др. Исследование влияния микрогравитации на теплофизические и эксплуатационные характеристики тепловых труб по результатам космического эксперимента // Космическая техника и технологии. 2023. № 3 (42). С. 5–14.
  8. Антонов В.А., Котляров Е.Ю., Финченко В.С. Экспресс-методика определения эффективной тепловой проводимости компактного газожидкостного теплообменника, функционирующего в атмосферной среде // Тепловые процессы в технике. 2023. Т. 15. № 5. С. 203–214. DOI: 10.34759/tpt-2023-15-5-203-214
  9. Котляров Е.Ю., Финченко В.С. О методе прогнозирования и диагностики температурного состояния субсистем космического назначения, основанном на серии комплексных вычислительных и натурных экспериментов, и некоторых примерах его применения // Тепловые процессы в технике. 2024. Т. 16. № 5. С. 195–211.
  10. Котляров Е.Ю. Система терморегулирования приборного отсека посадочного модуля ЛУНА-ГЛОБ и расчетный анализ оптимальных рабочих параметров радиационного теплообменника // Тепловые процессы в технике. 2014. Т. 6. № 4. С. 164–178.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2025