Гидродинамика двухфазного закрученного потока в камере фазоразделителя Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Решетнеескцие чтения. 2015

Зависимости эффективной мощности двигателя и КПД использовались в виде

Р

Рэл = и1 Мкр = Р1 = mgl Рдв = Мкр-ю Пдв = РТ,

Рэл

где Рэл - электрическая мощность, подводимая к двигателю; и - напряжение; I - сила тока; Мкр - крутящий момент; ю - угловая скорость; п - КПД.

Зависимости КПД от вырабатываемой мощности при различных оборотах приведены на рис. 2. По графикам можно отметить следующие закономерности: при повышении мощности КПД растет по зависимости, близкой к квадратичной; при повышении оборотов существенно увеличиваются вырабатываемая мощность и КПД.

Данный стенд также подходит для испытания любых машин, в которых основным движением является вращение [4; 5]: турбин, компрессоров, насосов, генераторов и т. д.

Библиографические ссылки

1. Исследование многополюсного асинхронного тягового частотно-регулируемого двигателя / В. Я. Беспалов, А. Б. Красовский, М. В. Панихин и др. // Наука и образование : электронное научно-техническое издание. 2014. № 5.

2. Фираго Б. И., Павлячик Л. Б. Теория электропривода : учеб. пособие. Минск : Техноперспектива, 2004. 527 с.

3. Ильинский Н. Ф., Козаченко В. Ф. Общий курс электропривода. М. : Энергоатомиздат, 1992. 544 с.

4. Михайлов А. К., Ворошилов В. П. Компрессорные машины : учебник для вузов. М. : Энергоатомиздат, 1989. 290 с.

5. Галеркин Ю. Б. Теория турбомашин : учеб. пособие. СПб. : СПбГПУ, 2006. 50 с.

References

1. Bespalov V. Ya., Krasovskiy A. B., Panikhin M. V., Fisenko V. G. Issledovanie mnogopolyusnogo asinkhronnogo tyagovogo chastotno-reguliruemogo dvigatelya [Research of a multipolar asynchronous traction variable frequency motor] // Nauka i obrazovanie. 2014. № 5 (in Russ.).

2. Fir ago B. I., Pavlyachik L. B. Teoriya elektro-privoda [Theory of electric drive] Mn. : Tekhnoperspektiva, 2004. 527 s.

3. Il'inskiy N. F., Kozachenko V. F. Obshchiy kurs elektroprivoda [The general course of the electric drive] M.: Energoatomizdat, 1992. 544 s.

4. Mikhaylov A. K., Voroshilov V. P. Kompressornye mashiny [Compressor machines]. M. : Energoatomizdat, 1989. 290 s.

5. Galerkin Yu. B. Teoriya turbomashin [Theory of turbomachinery]. SPb. : SPbGPU, 2006. 50 s.

© Мамедли Р. Р., Шевченко Ю. Н., Делков А. В., 2015

УДК 621.651-181.4-629.786

ГИДРОДИНАМИКА ДВУХФАЗНОГО ЗАКРУЧЕННОГО ПОТОКА В КАМЕРЕ ФАЗОРАЗДЕЛИТЕЛЯ

М. Г. Мелкозёров, Г. А. Александрова

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

В связи с возрастанием мощностей отводимой тепловой энергии в космических аппаратах необходимо дальнейшее улучшение технических характеристик систем терморегулирования (СТР) на основе более эффективных способов теплообмена, основанных на теплоте фазового перехода.

Ключевые слова: закрученный поток, двухфазный поток, фазоразделитель.

TWO-PHASE SWIRLING FLOW HYDRODYNAMICS IN PHASE SEPARATOR CHAMBER

M. G. Melkozerov, G. A. Alexandrova

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

Due to increasing capacities of the withdrawn heat in space vehicles, we need further improvement of characteristics of thermal control systems in a more efficient methods of heat transfer based on heat ofphase transition.

Keywords: twirled flow, two-phase flow, phase separator.

Несмотря на преимущества, двухфазные СТР начинают разрабатывать только сейчас. Это связано с недостаточной на сегодня экспериментальной базой по работе элементов таких систем и системы в целом в условиях длительной невесомости, так как процес-

сы испарения, конденсации, движения двухфазной среды по магистралям в условиях невесомости до конца не исследованы. И это сдерживает внедрение двухфазных систем на реальных космических аппаратах (КА) [1].

Тепломассообменные процессы в конструкциях ЛА, энергетическихустаноеок,и систем жизнеобеспечения

Полученные в настоящее время количественные зависимости, характеризующие эффективность процесса фазоразделения в тепломассообменных аппаратах, обычно не могут быть использованы в других условиях.

Из сказанного следует необходимость создания более совершенных методов расчета и проектирования систем фазоразделения, которые позволят создавать высокоэкономичные и высокоэффективные фа-зоразделители энергетических систем. Эта задача требует для своего решения знания физической картины течения двухфазного газожидкостного потока в камере фазоразделителя [2].

На основе данной математической модели предложен алгоритм расчёта параметров потока по длине камеры фазоразделителя [3-4].

По результатам расчёта и эксперимента получена зависимость длины газового вихря (или длины существования двухфазного закрученного потока) от расхода жидкости, что физически соответствует окружной скорости жидкости в начальном сечении. Диаметр газового вихря монотонно убывает по длине трубы, это подтверждается расчётными и экспериментальными результатами [5].

Создание достоверной математической модели течения двухфазного газожидкостного закрученного потока позволит разрабатывать и проектировать оптимальные проточные части камер фазоразделителей гидравлических систем. Это существенно снизит материальные, временные и интеллектуальные затраты на проектирование, доводку и испытания гидравлических систем в целом.

Библиографические ссылки

1. Краев М. В., Кишкин А. А., Сизых Д. Н. Гидродинамика малорасходных насосных агрегатов / Сиб. аэрокосмич. акад. Красноярск, 1998, 237 с.

2. Kraev M. V., Kishkin A. A., Melkozerov M. G. Hydrodynamics of a two-phase flow in phase separaror chamber // Russian Aeronautics. Allerton Press, Inc. New York, 2002. Vol. 45, No. 3. P. 30-37.

3. Краев М. В., Мелкозеров М. Г., Пионтков-ский А. А. Центробежный фазоразделитель гидравлических систем // Вестник СибГАУ. Вып. 3. 2002. С. 132-139.

4. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010610787 от 22.01.2010 г. Расчёт гидродинамических и энергетических характеристик закрученного потока в гладкой трубе и торцевой щели / Мелкозеров М. Г., Зуев А. А., Делков А. В., Жуйков Д. А., Черненко Е. В.

5. Modeling for Swirling Diphasic Flow in the Centrifugal Phase Separator / M. G. Melkozerov, A. V. Delkov, E. V. Chernenko, V. I. Litovchenko // Mathematical Modeling and Computer Simulation of Material Technologies. Proceeding of the 6 International Conference MMT-2010 / ed. by M. Zinigrad, Ariel University Center of Samaria, Israel. P. 1-75.

References

1. Kraev M. V., Kishkin A. A., Sizykh D. N. Gidrodinamika malorashodnyh nasosnyh agregatov. [Hydrodynamics of expenditure of pumping units]. Krasnoyarsk, SAA Publ., 1998, 237 p.

2. Kraev M. V., Kishkin A. A., Melkozerov M. G. Hydrodynamics of a two-phase flow in phase separator chamber. Russian Aeronautics. Allerton Press, Inc. New York, 2002, Vol. 45, No. 3, pp. 30-37.

3. Kraev M. V., Melkozerov M. G., Piontkovskiy A. A. Tsentrobegny fazorazdelitel gidravlicheskich system. [Centrifugal phase separator of hydraulic systems]. Vestnik SibGAU. 2002, no. 3, p. 132-139 (In Russ.).

4. Melkozerov M. G., Zuev A. A., Delkov A. V., Zhuikov D. A., Chernenko E. V. Raschet gidrodinamicheskih i energeticheskih harakteristik zakruchennogo potoka v gladkoy trube i torzevoy sheli. [Calculation of hydrodynamic and power characteristics of swirling flow in a smooth tube and the end gap]. Svidetelstvo o registratsii program dlya EVM. No. 2010610787, 2010.

5. Modeling for Swirling Diphasic Flow in the Centrifugal Phase Separator / M. G. Melkozerov, A. V. Delkov, E. V. Chernenko, V. I. Litovchenko // Mathematical Modeling and Computer Simulation of Material Technologies. Proceeding of the 6 International Conference MMT-2010 Ed. By M. Zinigrad, Ariel University Center of Samaria, Israel. P. 1-75 - 1-84.

© Мелкозеров М. Г., Александрова Г. А., 2015

УДК 629.78

ДВУХФАЗНЫЙ КОНТУР НА БАЗЕ КАПИЛЛЯРНЫХ НАСОСОВ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВКЛЮЧЕНИЕМ НАСОСОВ РАЗЛИЧНОГО КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ

М. М. Попугаев, Е. Ю. Бакуров, О. В. Шилкин, А. П. Колесников

АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52

E-mail: [email protected]

Спроектирован, изготовлен и отработан двухфазный контур с тремя параллельно установленными капиллярными насосами различного конструктивного исполнения с общей радиационной панелью - прототип перспективной системы обеспечения теплового режима космического аппарата.

Ключевые слова: капиллярный насос, двухфазный контур, контур с капиллярным насосом, контурная тепловая труба, тепловые процессы.