Параметрическая идентификация среднеинтегрального коэффициента теплоотдачи в аксиальных тепловых трубах

Авиационная и ракетно-космическая техника

2022. Т. 29. № 3. С. 111-121.

DOI: 10.34759/vst-2022-3-111-121

Авторы

Борщев Н. О.

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук, Ленинский пр., 53, Москва, 119991, Россия

e-mail: www.moriarty93@mail.ru

Аннотация

При проектировании облика космического аппарата параллельно проектируется его система обеспечения теплового режима (СОТР). В статье рассматривается предложенный метод идентификации среднеинтегрального коэффициента теплоотдачи теплоносителя от аксиальной тепловой трубы (АТТ) к фитилю как функции от температуры. Цель аксиальных тепловых труб — отведение тепловой энергии от тепловыделяющего оборудования и перераспределение его по поверхности радиатора в обеспечение штатного функционирования целевой бортовой аппаратуры космического аппарата (КА). Таким образом, получение аналитической зависимости коэффициента теплоотдачи как функции от эксплуатационных температур является актуальной задачей в проектировании системы обеспечения теплового режима КА.

Ключевые слова:

аксиальная тепловая труба, космический аппарат, свободная конвекция, системы теплового режима, коэффициентная обратная задача, метод итерационной регуляризации

Библиографический список

  1. Maidanik Yu.F., Fershtater Yu.G. Theoretical Basis and Classification of Loop Heat Pipes and Capillary Pumped Loops // 10th International Heat Pipe Conference (21–25 September 1997; Stuttgart, Germany).

  2. Kotlyarov E.Y., Serov G.P. Methods of Increase of the Evaporators Reliability for Loop Heat Pipes and Capillary Pumped Loops // 24th International Conference on Environmental Systems, Society of Automotive Engineers, 1994. Paper 941578.

  3. Вершинин С.В., Майданик Ю.Ф. Гибкие миниатюрные контурные тепловые трубы // Тепловые процессы в технике. 2012. № 12. C. 559–565.

  4. Zalmanovich S, Goncharov K. Radiators with LHP // International conference «Heat Pipes for Space Application» (15–18 September 2009; Moscow).

  5. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М.О. Штейнберга. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1992. – 671 с.

  6. Альтов В.В., Гуля В.М., Копяткевич Р.М. и др. Тепловое проектирование и пофрагментная наземная отработка системы обеспечения теплового режима космического аппарата негерметичного исполнения на базе сотопанелей с тепловыми трубами // Космонавтика и ракетостроение. 2010. № 3(60). С. 33-41.

  7. Панин Ю.В., Антонов В.А., Балыкин М.А. К вопросу проектирования и эксплуатации ТТ в составе СТР посадочных модулей межпланетных станций для исследования тел солнечной системы // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2021. № 4(54). С. 31-38. DOI: 10.26162/LS.2021.54.4.005

  8. Гакал П.Г., Рузайкин В.И., Турна Р.Ю. и др. Экспериментальный стенд для исследования теплогидравлических процессов в системе терморегулирования телекоммуникационного спутника // Авиационно-космическая техника и технология. 2011. № 5(82). С. 21-30.

  9. Никонов А.А., Горбенко Г.А., Блинков В.Н., Теплообменные контуры с двухфазным теплоносителем для систем терморегулирования космических аппаратов. – М.: ЦНТИ «Поиск». Серия «Ракетно-космическая техника», 1991. – 302 с.

  10. Володин Ю.Г., Федоров К.С., Яковлев М.В. Коэффициент теплоотдачи в пусковом режиме энергетической установки // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2007. № 1. С. 26-28.

  11. Зудин Ю.Б. Влияния теплофизических свойств стенки на коэффициент теплоотдачи // Теплоэнергетика. 1998. № 3. С. 31-33.

  12. Князев В.А., Никулин К.С. Эффективный коэффициент теплоотдачи в плоских щелях с неоднородным обогревом // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 2016. № 1. С. 56-64.

  13. Игнатьев С.А. Влияние параметров процессов охлаждения на коэффициент теплоотдачи при термопластичном упрочнении // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2009. № 2. С. 27-30.

  14. Минаков А.В., Гузей Д.В., Жигарев В.А. Турбулентная вынужденная конвекция наножидкостей в круглом канале // Ученые записки Казанского университета. Серия: Физико-математические науки. 2015. Т. 157. № 3. С. 85-96.

  15. Аминов Д.М., Хафизов Ф.М. Экспериментальная оценка теплоотдачи инфракрасного нагревательного элемента // Инновационная наука. 2016. № 8-2. С. 16-18.

  16. Алифанов О.М., Иванов Н.А., Колесников В.А. Методика и алгоритм определения температурных зависимостей теплофизических характеристик анизотропных материалов из решения обратной задачи // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т. 19. № 5. С. 14-20.

  17. Алифанов О.М. Решение задачи нестационарной теплопроводности и её применение для исследования теплозащитных материалов // Исследование нестационарного конвективного тепло- и массообмена: Сб. статей. Минск: Наука и техника, 1971. С. 322–333.

  18. Карслоу У., Егер Д. Теплопроводность твердых тел / Пер. со 2-го англ. изд. под ред. проф. А.А. Померанцева.. – М.: Наука. 1964. – 487 с.

  19. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев С.В. Экстремальные методы решения некорректных задач и их приложения к обратным задачам теплообмена / С предисл. В. А. Мельникова. – М.: Наука, 1988. – 285 с.

  20. Алифанов О.М. Обратные задачи теплообмена. – М.: Машиностроение, 1988.- 280 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024