Журналов:     Статей:        

Аэрокосмический научный журнал. 2015; 1: 17-25

Обоснование состава основных характеристик высокотемпературных аккумуляторов холода при их разработке для систем наземных комплексов

Хромов Е. С., Матвеева О. П.

Аннотация

Представлены результаты математического моделирования процесса плавления теплоаккумулирующего материала в аккумуляторе холода с жидким промежуточным теплоносителем для применения в системах обеспечения температурных режимов наземных комплексов в нештатных ситуациях, проведен анализ влияния характеристик аккумулятора на его теплопоглощательную способность и в целом на технический облик. По итогам анализа выявлен состав основных характеристик, в наибольшей степени влияющих на протекающие в ходе работы аккумулятора холода тепловые процессы. Проведен сравнительный анализ достоинств и недостатков известных и целесообразных для применения в рассматриваемых аккумуляторах холода теплоаккумулирующих материалов. DOI: 10.7463/aersp.0315.0786074
Список литературы

1. Хромов Е.С., Матвеева О.П. Анализ характеристик неорганических материалов для тепловых аккумуляторов в составе наземного технологического оборудования // Актуальные проблемы развития отечественной космонавтики: Труды XXX VIII академических чтений по космонавтике. М.: Комиссия РАН по разработке научного наследия пионеров освоения космического пространства, 2014. С. 366-367

2. Алексеев В.А., Малоземов В.В. Проектирование тепловых аккумуляторов: учеб. пособие. М.: МАИ, 2008. 86 с

3. Хромов Е.С. Анализ возможности использования пакетов прикладных программ для решения задачи теплопереноса в аккумуляторах холода // Молодежный научно-технический вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 9. Режим доступа: http://sntbul.bmstu.ru/doc/619173.html (дата обращения 01.04.2015)

4. Волков Е.А. Численные методы: учеб. пособие для вузов. 5-е изд., испр. СПб.: Лань , 2008. 256 с

Aerospace Scientific Journal. 2015; 1: 17-25

Justifying a Set of Basic Characteristics of High Temperature Cold Accumulators in Their Designing for the Ground-Based Systems

Khromov E. S., Matveeva O. P.

Abstract

The ground-based systems use a wide variety of heat-emitting equipment. For temperature control of equipment and facilities, the thermal management systems (TMS) are included in the ground-based systems. However, in operation, the off-nominal situations with increased heat emission are possible. To avoid overheating of equipment or environment in facilities, where equipment is placed, is possible through completing a set of TMS by high-temperature cold accumulators (CA).
When filling CA by thermal accumulating materials (TAM) with change in phase at the temperature level exceeding the ambient temperature, CA integration in TMS is simplified and the need to increase the cooling capacity of the sources of its cold is eliminated. Among the known multiple-cycle TAMs with change in phase "melting-solidification" in a set of characteristics, the most promising are crystal hydrates of salts and their systems, as well as paraffin, especially clean. However, advantages and disadvantages of these classes of TAM are different and disable us to develop a generic version of the CA design.
The objective of this work is to identify a set of the main characteristics that significantly affect the CA efficiency. To achieve the goal is used a mathematical simulation of heat exchange and phase change processes, using CA with intermediate coolant as an example. Simulation is based on generation and solution of the system of equations of a thermal balance for the coolant circulating through the inner tube of CA container. The system of equations is solved using Excel tools.
Varying values of studied characteristics and generalization of results allowed to us define a following set: TAM thermal conductivity, temperature difference in the coolant – TAM system, TAM container dimensions. The results can be applied when developing a CA, as a part of the "TMS-CA heat generation facility" of the ground-based systems with a specified heat absorption capacity at given temperature levels. Accounting for the characteristics identified through the structural elements will allow us to create the reasonably simple and reliable and also the most unified CA designs.

References

1. Khromov E.S., Matveeva O.P. Analiz kharakteristik neorganicheskikh materialov dlya teplovykh akkumulyatorov v sostave nazemnogo tekhnologicheskogo oborudovaniya // Aktual'nye problemy razvitiya otechestvennoi kosmonavtiki: Trudy XXX VIII akademicheskikh chtenii po kosmonavtike. M.: Komissiya RAN po razrabotke nauchnogo naslediya pionerov osvoeniya kosmicheskogo prostranstva, 2014. S. 366-367

2. Alekseev V.A., Malozemov V.V. Proektirovanie teplovykh akkumulyatorov: ucheb. posobie. M.: MAI, 2008. 86 s

3. Khromov E.S. Analiz vozmozhnosti ispol'zovaniya paketov prikladnykh programm dlya resheniya zadachi teploperenosa v akkumulyatorakh kholoda // Molodezhnyi nauchno-tekhnicheskii vestnik. MGTU im. N.E. Baumana. Elektron. zhurn. 2013. № 9. Rezhim dostupa: http://sntbul.bmstu.ru/doc/619173.html (data obrashcheniya 01.04.2015)

4. Volkov E.A. Chislennye metody: ucheb. posobie dlya vuzov. 5-e izd., ispr. SPb.: Lan' , 2008. 256 s