Исследование параметров теплообмена витого теплообменника в двухфазной среде

Применительно к операции охлаждения углеводородного горючего ракет-носителей рассмотрена технология эксперимента и приведены результаты исследований одного из основных параметров теплообменных устройств --- коэффициента теплоотдачи для теплообменной поверхности. Представлена модель эффективной технологии охлаждения углеводородного горючего путем интенсификации теплообмена на наружной поверхности теплообменника за счет активного движения жидкости, вызванного барботажем азота в среде жидкого теплоносителя. Получены количественные данные о теплоотдаче на наружной поверхности витого теплообменника, находящегося в двухфазной среде антифриз--азот в температурном диапазоне 243...293 K. Выведено критериальное уравнение для расчета коэффициента теплоотдачи на наружной поверхности теплообменника, необходимое при проведении расчетов теплопередачи от углеводородного горючего к двухфазной среде антифриз--азот, и нахождения площади теплообменной поверхности теплообменного аппарата

Литература

[1] Комлев Д.Е., Соловьев В.И. Охлаждение нафтила методом криогенного барботажа. Новости техники. М., КБТМ, 2004, с. 137–141.

[2] Александров А.А., Денисов О.Е., Золин А.В. и др. Охлаждение ракетного топлива стартовым оборудованием с применением жидкого азота. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2013, № 4, с. 24–29. DOI: 10.18698/0536-1044-2013-4-24-29

[3] Денисов О.Е., Золин А.В., Денисова К.И. Методика проектирования базы хранения и подготовки высококипящих компонентов ракетного топлива космодрома "Восточный". Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 11. DOI: 10.7463/1114.0732218

[4] Александров А.А., Гончаров Р.А., Игрицкий В.А. и др. Методика выбора рациональных режимов охлаждения углеводородного горючего стартовым оборудованием перед заправкой топливных баков ракеты–носителя. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, № 1, с. 40–46.

[5] Александров А.А., Бармин И.В., Кунис И.Д. и др. Особенности создания и развития криогенных систем ракетно-космических стартовых комплексов "Союз". Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2016, № 2, с. 7–27. DOI: 10.18698/0236-3941-2016-2-7-27

[6] Денисов О.Е., Золин А.В., Чугунков В.В. Методика моделирования охлаждения компонентов ракетного топлива с применением жидкого азота и промежуточного теплоносителя. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 3. DOI: 10.7463/0314.0699941

[7] Павлов С.К., Чугунков В.В. Математическая модель процесса температурной подготовки компонентов жидкого ракетного топлива с использованием теплообменника и теплоносителя, охлаждаемого жидким азотом. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 12. DOI: 10.7463/1214.0744330

[8] Wen D.S., Chen H.S., Ding Y.L., et al. Liquid nitrogen injection into water: pressure build-up and heat transfer. Cryogenics, 2006, vol. 46, iss. 10, рр. 740–748. DOI: 10.1016/j.cryogenics.2006.06.007

[9] Домашенко А.М., Блинова И.Д. Исследования тепломассообмена при сбросе криогенных продуктов в воду. Химическое и нефтегазовое машиностроение, 2007, № 12, с. 17–19.

[10] Накоряков В.Е., Цой А.Н., Мезенцев И.В. и др. Вскипание струи жидкого азота, инжектированного в воду. Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии, 2013, № 1 (12), с. 260–264.

[11] Накоряков В.Е., Цой А.Н., Мезенцев И.В. и др. Экспериментальные исследования процесса инжекции жидкого азота в воду. Теплофизика и аэромеханика, 2014, № 3, с. 293–298.

[12] Павлов С.К., Чугунков В.В. Повышение эффективности системы охлаждения ракетного топлива с использованием теплообменника и антифриза, охлаждаемого жидким азотом. Инженерный журнал: наука и инновации, 2016, № 1 (49). DOI: 10.18698/2308-6033-2016-1-1461

[13] Александров А.А., Бармин И.В., Павлов С.К. и др. Аналитическая модель эффективной технологии температурной подготовки ракетного топлива в емкостях заправочных систем наземных комплексов. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2017, № 4, с. 86–95. DOI: 10.18698/0536-1044-2017-4-86-95