536.7

Объектом исследования данной работы являются системы газоснабжения ракетно-космических комплексов (СГС). Для СГС характерна широкая номенклатура рабочих тел: воздух, азот, кислород, инертные и природные газы. Диапазон термобарических параметров: давления - до 40 МПа, температуры - от критических до порядка 500 К. Ранее авторами исследована возможность применения в расчетах СГС уравнения состояния (УС), предложенного А.И. Брусиловским (первоначально для описания продуктов нефтехимической и газовой промышленности). Анализ показал, что после «настройки» это уравнение обеспечивает высокую точность расчетов плотности азота и воздуха: погрешность не превышала 1%. В этой работе выполнены численные исследования влияния трех параметров в УС Брусиловского на плотность и теплоемкости газов. С использованием выявленных закономерностей подобраны рациональные значения этих параметров для гелия, кислорода и метана, обеспечивающие погрешность по плотности менее 1%, по изохорной теплоемкости - менее 10%. На основе решения поставленной задачи создаются условия для более точного моделирования термодинамических процессов в СГС.

The gas supply systems of rocket and space complexes (GSS) are characterized by a wide range of working fluids: air, nitrogen, oxygen, inert and natural gases. The range of thermobaric parameters is pressure up to 40 MPa, temperature - from critical to about 500 K. Earlier, the authors investigated the possibility of using the equation of state (ES) proposed by A.I. Brusilovsky (originally for describing products of the petrochemical and gas industries) in GSS calculations. The analysis showed that after the «adjustment», this equation ensures high accuracy in calculating the density of nitrogen and air: the error did not exceed 1%. In this work, numerical studies were performed of the effect of three parameters in Brusilovsky ES on the density and heat capacity of gases. Using the identified regularities, rational values of these parameters for helium, oxygen and methane were selected, which provide an error in density of less than 1%, in isochoric heat capacity - less than 10%. Based on the solution of the task, conditions are created for more accurate modeling of thermodynamic processes in the GSS.

аспирант 4-го года обучения в ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН»; старший преподаватель кафедры ПМ и САПР ФГБОУ ВО «Ковровская государственная технологическая академия»

кандидат технических наук, заведующий кафедрой ПМ и САПР ФГБОУ ВО «Ковровская государственная технологическая академия»

кандидат технических наук, доцент кафедры ПМ и САПР ФГБОУ ВО «Ковровская государственная технологическая академия»

Арзуманов Ю.Л. Системы газоснабжения и устройства пневмоавтоматики ракетно - космических комплексов / Ю.Л. Арзуманов, Р.А. Петров, Е.М. Халатов. М.: Машиностроение. 1997. 454 с.

Никишкин С.И. Системы газоснабжения ракетно-космических комплексов. Автоматизация инженерного анализа и проектирования: монография / С.И. Никишкин, В.В. Котов. Ковров: ФГБОУ ВО «КГТА имени В.А. Дегтярева». 2021. 316 с. ISBN №978-5-86151-696-9.

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. 84-93.

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

Никишкин С.И., Котов В.В., Пронин С.Р. Автоматизация анализа термодинамических свойств газов на базе различных уравнений состояния // Мониторинг. Наука и технологии. 2019. №3. С. 51-58.

Никишкин С.И., Котов В.В. Пронин С.Р. Автоматизация сравнительного анализа термодинамических свойств газов на основе различных уравнений состояния // Мониторинг. Наука и технологии. 2023. №3. С. 48-55.

Никишкин С.И., Котов В.В. Пронин С.Р. Анализ применимости уравнения состояния Брусиловского в расчетах систем газоснабжения ракетно-космических комплексов // Мониторинг. Наука и технологии. 2024. №1. С. 78-84.

Термодинамические свойства азота / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. М.: Изд. стандартов. 1977. 352 с.

Термодинамические свойства воздуха / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. М.: Изд. стандартов. 1978. 276 с.

Термодинамические свойства гелия / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. М.: Изд. стандартов. 1984. 320 с.

Термодинамические свойства метана / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. М.: Изд. стандартов. 1979. 348 с.

Термодинамические свойства кислорода / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. М.: Изд. стандартов. 1981. 304 с.

Брусиловский А.И. Фазовые превращения при разработке месторождений нефти и газа. М.: Грааль. 2002. 575 с.

Брусиловский А.И. Методология и результаты применения кубических уравнений состояния для моделирования термодинамических свойств природных углеводородных флюидов: сб. науч. статей // Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов. М.: Газпром ВНИИГАЗ. 2011. С. 150-165.

Брусиловский А.И. Методология и результаты применения кубических уравнений состояния для моделирования термодинамических свойств природных углеводородных флюидов // Международная конференция «Фазовые превращения в углеводородных флюидах: теория и эксперимент». М.: Газпромнефть. 14-16 сентября 2016 г. 82 с.

Бородачев С.М., Котов В.В., Никишкин С.И. Программа «Термодинамические и теплофизические свойства газов» / Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №12241 от 29.01.2009.