Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Теплорассеивающие подсистемы теплозащиты с конвективным охлаждением

Теплорассеивающие подсистемы теплозащиты на основе конвективного охлаждения (обогрева) относятся к разряду многоэлементных теплозащитных конструкций, обладающих высокой эффективностью. Принцип действия таких подсистем основан на поглощении или перехвате части теплового потока, проходящего через подсистему теплозащиты, газом или жидкостью с последующим отводом в специальное теплообменное устройство или сбросом в окружающую среду.

Указанные подсистемы теплозащиты получили наибольшее распространение в авиационной технике в качестве активной теплоизоляции современных пассажирских самолетов, к поддержанию заданных комфортных условий, в которых предъявляются особенно высокие требования. На космических аппаратах такие подсистемы не нашли пока широкого применения и могут рассматриваться в качестве перспективных особенно для объектов с большой внешней тепловой нагрузкой, например, для многоразового спускаемого аппарата. Широкое применение могут найти теплорассеивающие подсистемы теплозащиты и для локализации внутренних мощных источников тепла, особенно различного рода элементов и агрегатов СОЖ, СОТР и энергетических систем, а также технологических бортовых установок.

Теплорассеивающие подсистемы с воздухонепроницаемой теплоизоляцией

Одним из вариантов теплорассеивающей подсистемы теплозащиты является конструкция с двумя слоями воздухонепроницаемой теплоизоляции и воздушным каналом между ними. Тепловой расчет подобного рода теплозащиты приводится в различных литературных источниках и сводится, как правило, к поверочным расчетам. Для нескольких вариантов конструкции теплозащиты при заданных условиях работы определяют температуру стенки кабины и тепловой поток, поступающий в защищаемый объем. По результатам расчета выбирают один из рассмотренных вариантов. При таком подходе не удается найти действительно оптимальную конструкцию, поскольку на процесс передачи тепла оказывает существенное влияние большое число параметров. Кроме того, остается нерешенным вопрос о влиянии отдельных конструктивных параметров на свойства теплозащитной конструкции в целом. Известные методики не позволяют учесть при расчетах лучистый теплообмен в воздушном канале, что, по предварительным оценкам, ведет к большим погрешностям. Поэтому целесообразно провести анализ теплозащиты для изучения влияния конструктивных параметров на подсистему, а также для оценки эффективности и определения оптимальной конструкции е учетом лучистого теплообмена в воздушном канале.

Процессы тепломассопереноса, имеющие место в подсистемах теплозащиты с воздухонепроницаемой теплоизоляцией, отличаются большой сложностью. В общем случае теплозащита описывается системой нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, решение которых связано с серьезными математическими трудностями. Поэтому при анализе данной подсистемы теплозащиты необходимо идти по пути упрощения математической модели процессов. Большое значение имеет правильный выбор критерия оптимизации подсистемы, а также параметров, относительно которых рассматривается изменение оптимизируемой величины. Необходимо получить целевую функцию для рассматриваемой подсистемы теплозащиты. Однако сделать это до проведения анализа на базе математической модели подсистемы не всегда представляется возможным. Поэтому следует вначале рассмотреть математическую модель и на основе ее анализа выбрать критерий оптимальности, который, удовлетворяя только данной подсистеме, позволял бы оптимизировать ее параметры, не затрагивая подсистем, функционально связанных с подсистемой теплозащиты.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
Поделиться статьей

Оставить отзыв к статье “Обеспечение теплового режима в космических аппаратах”





Постоянная ссылка эту страницу:
https://vseprosto.com/teplov-rezhim-kosmich-app/

Постоянная ссылка эту страницу для форумов и блогов:
[URL="https://vseprosto.com/teplov-rezhim-kosmich-app/"]Обеспечение теплового режима в космических аппаратах[/URL]

Постоянная ссылка эту страницу в формате HTML:
<a href="https://vseprosto.com/teplov-rezhim-kosmich-app/">Обеспечение теплового режима в космических аппаратах</a>