Научная электронная библиотека ULRICH'S Periodicals Directory

Сибирский государственный университет
науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева

Сибирский аэрокосмический журнал
ISSN 2712-8970 (Print) ISSN 2782-5760 (on-line)

Сведения об образовательной организации

UDK 536.2 Doi: 10.31772/2587-6066-2020-21-2-226-232
РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ОРЕБРЕННОЙ СТЕНКИ
Е. Н. Васильев
Институт вычислительного моделирования СО РАН; Российская Федерация, 660036, г. Красноярск, Академгородок, 50/44
Надежность и ресурс радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов повышается при обеспечении оптимального температурного режима. Системы терморегулирования поддерживают заданный температурный режим и отвод теплоты от бортовой аппаратуры в окружающее пространство. Ребристые теплообменники являются важным элементом конструкции систем терморегулирования, позволяющим интенсифицировать процесс теплопередачи. Расчет характеристик ребристых теплообменников необходимо проводить с учетом их параметров и физических свойств теплоносителя. В качестве теплоносителя рассмотрена органическая жидкость ЛЗ-ТК-2, имеющая очень низкую температуру замерзания и другие полезные эксплуатационные характеристики. В работе с помощью критериальных уравнений рассчитаны зависимости локального коэффициента теплоотдачи теплоносителя ЛЗ-ТК-2 от температуры стенки. На основе численного решения двумерной задачи теплопроводности определены температурные поля в оребренных стенках различной конфигурации. Проведены расчеты коэффициента теплопередачи оребренной стенки теплообменника в двух модельных приближениях, определена погрешность применения упрощенного приближения, не учитывающего температурную зависимость локального коэффициента теплоотдачи.
Ключевые слова: система терморегулирования, коэффициент теплоотдачи, оребренная стенка, теплообменник, теплоноситель ЛЗ-ТК-2.
References

1.        Чеботарев В. Е., Косенко В. Е. Основы проектирования космических аппаратов информационного обеспечения / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2011. 488 с.

2.        Нестационарные тепловые режимы космических аппаратов спутниковых систем / М. В. Краев, О. В. Загар, В. М. Краев и др. ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т.  Красноярск, 2004. 282 с.

3.        Вычислительное моделирование процессов теплообмена в системах терморегулирования космических аппаратов / Е. Н. Васильев, В. А. Деревянко, В. Е. Косенко и др. // Вычислительные технологии. 2009. Т. 14, вып. 6. С. 19–28.

4.        Васильев Е. Н., Дектерев А. А. Математическое моделирование процессов тепломассообмена в двухфазном контуре терморегулирования с капиллярным насосом // Вестник СибГАУ. 2008. №. 4 (21). С.12–16.

5.        Васильев Е. Н. Оптимизация режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов с учетом термического сопротивления теплоотводящей системы // Журнал технической физики. 2017. Т. 87, № 9. С. 1290–1296.

6.        Ройзен Л. И., Дулькин И. Н. Тепловой расчет оребренных поверхностей. М. : Энергия, 1977. 256 c.

7.        Морковин А. В., Плотников А. Д., Борисенко Т. Б. Теплоносители для тепловых труб и наружных гидравлических контуров систем терморегулирования автоматических и пилотируемых космических аппаратов // Космическая техника и технологии. 2015. № 3. С. 89–99.

8.        Морковин А. В., Плотников А. Д., Борисенко Т. Б. Теплоносители для внутренних контуров систем терморегулирования пилотируемых космических аппаратов // Космическая техника и технологии. 2013. № 1. С. 79–87.

9.        Карминский В. Д. Техническая термодинамика и теплопередача. М. : Маршрут. 224 с.

10.     Самарский А. А. Теория разностных схем. М. : Наука, 1989. 616 с.

11.    Дульнев Г. Н., Парфенов В. Г., Сигалов А. В. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена. М. : Высшая школа, 1990. 207 с.

12.     Васильев Е. Н., Деревянко В. В. Математическая модель процессов теплообмена в сотовой панели с тепловыми трубами // Вестник СибГАУ. 2010. № 2 (28). С. 4–7.

13.    Васильев Е. Н., Никифорова Е. С. Математическое моделирование теплового режима гипертеплопроводного радиатора мощного радиоэлемента // Вестник СибГАУ. 2005. № 3. С. 23–26.

14.    Васильев Е. Н. Расчет и оптимизация режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов // Журнал технической физики. 2017. Т. 87, № 1. С. 80–86.

15.    Vasil’ev E. N. Calculation of characteristics of thermoelectric cooling system of heat-loaded elements of radio electronic equipment // Сибирский журнал науки и технологий, 2018. Т. 19, №. 1. С. 17–21.


Васильев Евгений Николаевич – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник; Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук. E-mail: ven@icm.krasn.ru


  РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛООБМЕНА ОРЕБРЕННОЙ СТЕНКИ