Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Математическое моделирование теплообмена в трубчатом холодильнике-излучателе Лукашевич, Алексей Геннадьевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лукашевич, Алексей Геннадьевич. Математическое моделирование теплообмена в трубчатом холодильнике-излучателе : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 01.04.14 / Ин-т проблем энергетики.- Минск, 1993.- 24 с.: ил. РГБ ОД, 9 93-2/3109-9

Введение к работе

Актуальность темы. Холодильники-излучатели, или радиаторы, используются в условиях космоса для регулирования и поддержания теплового режима приборных и жилых отсеков и для отвода отработанного тепла из цикла энергетических установок. Для решения второй проблемы проектируются в основном радиаторы двух типов: трубчатые холодильники-излучатели с газовьм, жидким и жидкометаллическим теплоносителем и излучатели с тепловыми трубами. Удельные массы их близки и составляют около 5-Ю кг/кВт, а мощность может достигать 1-2 МВт отводимого теплового потока. Таким образом, масса излучателей существенно влияет на общую массу космических аппаратов.

Актуальную проблему разработки излучателей с оптимальными массо-габаритными характеристиками целесообразно решать путем создания достоверных математических моделей и эффективных вычислительных программ, а не путем постановки дорогостоящих натурных экспериментов. Известные в литературе модели теплообмена в трубчатом холодильнике-излучателе обладают рядом недостатков,среди которых можно отметить следующие; приближенный расчет теплообмена излучением; предположение о равномерности теплового нагружения радиатора со стороны внешних источников излучения; оптимизация массогабаритных характеристик- без учета конструктивных особенностей аппарата в целом.

Цель работы:

разработка трехмерной математической модели теплообмена в трубчатом холодильнике-излучателе, позволяющей проводить углубленные исследования теплообмена;

создание на основе разработанной модели пакета программ, объединяющего модели разных уровней и позволяющего проводить как исследование теплообмена, так и проектирование излучателей с оптимальными массо-габаритными характеристиками;

проведение исследований механизмов теплообмена как в отдельном элементе, так и в излучателе в целом; выявление особенностей,обусловленных влиянием различных факторов: геометрии оребрения, длины каналов с'теплоносителем, неравномерности-распределения внешних источников излучения и др.;

выработка рекомендаций по применимости существующих инженерных методик расчета и их корректировке, оптимизации'шссогабаритных характеристик излучателей различных типов.

Научная новизна. Впервые разработана трехмерная математическая модель теплообмена в трубчатом холодильнике-излучателе.

В результате проведенных исследований выявлены новые особенности теплоогвода от холодильника-излучателя с учетом взаимного облучения элементов конструкции, неравномерности расположения внешних источников излучения, конечной длины оребренного элемента.

В отличие от существующих модель позволяет получить распределение температур в материале трубок и ребер для произвольного поперечного сечения оребренного элемента. Установлено, что.распределение тепловых потоков излучения и'температур по периметру трубки с теплоносителем и высоте.ребра мояет быть существенно неравномерным. |

Получены новые интересные результаты оптимизации массогабаритньс характеристик и показано, что они существенно 'зависят от определенных режимных и габаритных ограничений.

Достоверность научных положений и выводов, сформулированных в диссертации, проверялась путем сравнения результатов вычислительного эксперимента с известными точными аналитическими решениями, а также сравнением с численными результатами других авторов. Получено хорошее совпадение результатов.

Практическая ценность. Создан эффективный комплекс вычислительных программ, позволяющий в рамках принятых допущений -исследоват

оребреннке элементы радиатора и различные варианты компоновки излучающих панелей в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров. Результаты расчетов и исследований, проведенных в диссертации, использовались в Институте ядерной энергетики АН Беларуси для проектно-конструкторских разработок космических холодильников-излучателей, предназначенных для отвода тепловьтх потоков большой мощности.

Автор защищает:

трехмерную ' математическую модель стационарных процессов теплообмена в трубчатом холодильнике-излучателе.;

результаты численных исследований, проведенных по представленной модели;

- способы корректировки существующих инженерных методик расчета.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладыва
лись автором на:

Конференции молодых ученых и специалистов "Шизико-технические проблемы АЭС" в ИЯЭ АН Беларуси, Минск, 1989 г.;

Всесоюзной выставке программных комплексов по численному решению задач термомеханики в МГТУ им.Баумана, Москва, 1990;

Международной юбилейной конференции "Ядерная энергетика в космосе" в И, Обнинск, 1990 г.;

ГГ-ом Минском международном форуме тепломассообмен - ММФ-92 в АНК "Институт тепло- и массообмена им.А.В.Лыкова" АН Беларуси, Минск, 1992;

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и выводов. В первой главе сделан анализ проблемы и сформулирована задача исследования; во второй - представлена математическая модель, изложен метод решения исходной системы уравнений, обоснована достоверность полученных результатов; в третьей - исследовано влияние различных факторов на тепловой и температурный режим радиа-