621/64:516.6

В процессе проектирования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов необходимо учитывать свойства реального газа, поскольку используемые в них различные рабочие тела имеют широкий диапазон термобарических параметров. Обычно ограничиваются учетом фактора сжимаемости Z при оценке запасов газа в емкостях источника питания. Более перспективным является подход, когда в процессе проектирования используются динамические модели процессов изменения состояния реального газа в емкостях, поскольку они базируются на законах сохранения и совокупности термодинамических свойств. Это позволяет более точно прогнозировать запасы газа для выполнения заданного цикла работ. В работе выполнен сравнительный анализ системы динамических моделей проточных емкостей (при учете свойств реального газа и теплообмена) с использованием разработанного авторами математического и программного обеспечения. Показана возможность моделирования с их помощью явлений фазового перехода и интегрального эффекта Джоуля-Томсона. На основе анализа выбраны перспективные модели газовых емкостей, которые далее использованы для автоматизированного проектирования источников питания систем газоснабжения. Это позволяет повысить эффективность проектных работ и показатели создаваемых систем.

Designing the gas supply systems for rocket-space complexes requires accounting the properties of real gas due to the various working fluids have a wide range of thermobaric parameters. In reality, when estimating gas reserves in the power sources only the compressibility factor Z is usually taken into account. The approach where dynamic models of changing the state of real gas in tanks are used, is more promising, since they are based on conservation laws and a set of thermodynamic properties. This results in more accurate prediction of changes in gas parameters and reserves for a given cycle of work. A comparative analysis of a dynamic models system of flow capacitances (taking into account the properties of real gas and heat exchange) is carried out using the mathematical and software developed by the authors. Based on them, the modeling the phenomena of phase transition and the integral Joule-Thomson effect is shown to be possible. The promising models of gas tanks have been selected, which then have been used in automated design of power sources for gas supply systems. So, the efficiency of design works and the parameters of the systems being created have been improved.

кандидат технических наук, доцент, Ковровская государственная технологическая академия

кандидат технических наук, Ковровская государственная технологическая академия

Арзуманов Ю. Л., Петров Р. А., Халатов Е. М. Системы газоснабжения и устройства пневмоавтоматики ракетно-космических комплексов. М.: Машиностроение. 1997. 464 с.

Бородачев С.М., Никишкин С.И. Программный модуль для автоматизированного расчета термодинамических и теплофизических свойств реального газа. М.: ВНТИЦ. 2004. №50200401147.

Бородачев С.М., Никишкин С.И. Программный модуль для автоматизированного расчета расхода реального газа. М.: ВНТИЦ. 2004. №50200401335.

Бородачев С.М., Никишкин С.И. Программный модуль для автоматизированного расчета процессов в проточной емкости с учетом свойств реального газа. М.: ВНТИЦ. 2005. №50200500721.

Голубев И.Ф., Гнездилов А.Е. Вязкость газовых смесей. М.: Изд. Госстандарт. 1971. 325с.

Котов В.В. Объектно-ориентированная система анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов. Автореферат дисс... к.т.н. Ковров. КГТА. 2010. 18 с.

Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.-Л.: Машгиз. 1962. 456 с.

Никишкин С.И., Халатов Е.М. Учет свойств реального газа при моделировании динамических процессов в газовых емкостях. Деп. в М.: ЦНТИ Поиск. 1981. рег. №035-2715 (реферат опубл. в ж. Произв.-техн. опыт. №6. 1981). 9 с.

Никишкин С.И., Бабенко Н.Г. Расчет процессов наполнения, опорожнения и термостатирования газовой емкости. Алгоритм и программа. Техническое описание (реферат опубл. М.: ЦНТИ Поиск. Инф. справ. бюллетень ОФАП САПР. вып. 42. 1988. №1407П) 54 с.

Никишкин С.И., Бородачев С.М., Халатов Е.М. Основы термодинамики реального газа. Ковров. КГТА. 2003. 48 с.

Никишкин С.И., Котов В.В. Выбор математического обеспечения для учета свойств реального газа при автоматизированном проектировании систем газоснабжения // Мониторинг. Наука и технологии. 2016. №2. С. 83-94.

Никишкин С.И., Котов В.В. Разработка системы математических моделей для автоматизированного проектирования систем газоснабжения // Мониторинг. Наука и технологии. 2016. №3. С. 92-96.

Новиков И.И. Термодинамика: Учебн.пособие для вузов. М.: Машиностроение. 1984. 592 с.

Термодинамические свойства азота / Сычев В.В., Вассерман А.А., Козлов А.Д., Спиридонов Г.А., Цымарный В.А. ГСССД. Серия монография. М.: Изд-во стандартов. 1977. 352 с.

Цедерберг Н.В. Теплопроводность газов и жидкостей. М.-Л. Госэнергоиздат. 1963. 408 с.