name: Метод проектирования баллона с криогенной заправкой двигательных установок летательных аппаратов
keyword_list: Баллон с криогенной заправкой двухфазная криогенная система топливная система двигательной установки криогенное рабочее тело
abstract: Цель работы. Повышение эффективности топливных систем двигательных установок летательных аппаратов за счёт разработки метода проектирования баллона с криогенной заправкой, учитывающего влияние различных факторов на теплофизические процессы в баллоне как в неравновесной двухфазной системе, и их нестационарность. Научная новизна работы.
  1. Усовершенствована математическая модель теплового состояния БКЗ, которая позволяет определять характеристики теплофизических процессов в БКЗ как в неравновесной двухфазной системе от момента заправки до полной регазификации рабочего тела с учётом нестационарности. Модель отличается тем, что она учитывает теплоёмкую массу стенок баллона, наличие или отсутствие внешних теплопритоков и их интенсивность, влияние массопереноса при реконденсации части газифицированного рабочего тела, обусловленное разностью температур стенки термоса и внутренней стенки БКЗ.
  2. Разработана уточнённая методика расчёта теплофизических параметров рабочего тела в БКЗ во времени при различных начальных и граничных условиях с учётом конструктивных особенностей БКЗ. Методика отличается полнотой учёта факторов влияния на процесс, таких как изменение температуры стенки баллона, интенсивность внешних теплопритоков, наличие и отсутствие изоляции термоса, распределение масс газовой и жидкой фаз рабочего тела с учётом теплофизических свойств рабочего тела по фазам, их текущих значений во времени в зависимости от текущих параметров состояния.
  3. Установлены теоретические и экспериментальные закономерности, позволяющие определять влияние внешних теплопритоков на теплофизические параметры рабочего тела и время его регазификации в БКЗ. На основе численного моделирования впервые определено влияние конструктивных параметров БКЗ (объём термоса, толщина стенки БКЗ, толщина изоляции термоса) на параметрические и временные характеристики.
  4. Выявлены закономерности влияния напряжённого состояния БКЗ на циклическую долговечность с учётом термоудара при обратных тепловых и силовых воздействиях на стенку баллона.
  Область применения - двигательные установки и бортовые энергетические системы космических летательных аппаратов.
chairman_dissertation_council.name: Евгений
chairman_dissertation_council.surname: Шахматов
chairman_dissertation_council.patronymic: Владимирович
chairman_dissertation_council.position: Научный руководитель Самарского университета
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Член-корреспондент РАН
chairman_dissertation_council.wos_research_id: R-1716-2017
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7801406193
chairman_dissertation_council.rinc_id: 108744
chairman_dissertation_council.url: https://ssau.ru/
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-8001-2324
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Владимир
organization_supervisor.surname: Богатырев
organization_supervisor.patronymic: Дмитриевич
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 55.42.27
rubrics.name: Системы, узлы и агрегаты двигателей
oecds.code: 02.07.ID
oecds.name: ENERGY & FUELS
speciality_codes.name: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
speciality_codes.code: 05.07.05
supervisors.fio: Угланов Д.А.
supervisors.scientific_degree: Кандидат технических наук
supervisors.speciality_code: Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Федорченко Д.Г.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Шайкин А.П.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: САМАРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П.КОРОЛЕВА"
protection_organization.ogrn: 1026301168310
protection_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
protection_organization.supervisor_surname: БОГАТЫРЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ДМИТРИЕВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения
author_organization.short_name: САМАРСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САМАРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА С.П.КОРОЛЕВА"
author_organization.ogrn: 1026301168310
author_organization.supervisor_name: ВЛАДИМИР
author_organization.supervisor_surname: БОГАТЫРЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: ДМИТРИЕВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения