Площадь живого сечения теплообменника (площадь проходного сечения для газового потока) определяется по формуле
(4.28)
где - отношение длины канала теплообменника к его гидравлическому диаметру;
- коэффициент, зависящий от типа теплообменника.
Фронтальная площадь ГЖТ (полная площадь поверхности ГЖТ, перпендикулярная газовому потоку) определяется следующим образом:
(4.29)
где - относительная площадь живого сечения.
Для практических расчетов можно принять:
- для сотовых теплообменников -
- для пластинчатых теплообменников -
4.2.2 РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ВЕНТЯЛЯТОРА
Потребный объемный расход газа через вентилятор определяется из условия отвода от газа максимального теплового потока, выделяемого в отсеке:
(4.30)
где - теплоемкость газа, заполняющего отсек;
- плотность газа;
- потребный объемный расход газа через вентилятор.
Отсюда
(4.31)
При проведении расчетов можно принять следующие значения физических параметров:
- для воздуха -
- для азота -
- для гелия -
Потребляемая вентилятором электрическая мощность определяется формулой
(4.32)
где - перепад давления, создаваемый вентилятором;
- КПД вентилятора ();
- КПД электродвигателя ().
Перепад давления, создаваемый вентилятором, складывается из перепада, необходимого для сообщения газу некоторой скорости при его движении через теплообменник, и перепада, расходуемого на преодоление гидравлических сопротивлений:
(4.33)
где - суммарный коэффициент гидравлических потерь в газовом контуре.
- скорость на выходе вентиллятора.
Поскольку
(4.34)
то
(4.35)
Тогда
(4.36)
Значения коэффициента для существующих СТР находятся в следующих диапазонах:
= 6…7 – для СТР жилых отсеков космических кораблей (малая плотность заполнения отсеков);
= 25…75 – для СТР приборных отсеков (высокая плотность заполнения отсеков).
Подставляя (4.31) в (4.36), получим окончательное выражение для потребляемой вентилятором электрической мощности:
(4.37)
4.2.3. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРОБЛОКА
Потребный объемный расход жидкого теплоносителя должен обеспечивать отвод максимального теплового потока от ГЖТ:
(4.38)
где Срж- теплоемкость теплоносителя;
ρж- плотность теплоносителя;
- потребный объемный расход теплоносителя.
Отсюда
(4.39)
В СТР КА, как правило, используются теплоносители ЛЗ-ТК, изготовленные на основе изооктана. Для этих теплоносителей
Потребляемая гидроблоком электрическая мощность определяется по формуле
(4.40)
где - напор гидронасоса;
- КПД гидронасоса (= 0,65…0,7);
- КПД электродвигателя (= 0,7…0,8).
Потребный напор гидронасоса представляет собой сумму гидравлических сопротивлений жидкостного контура СТР.
В реальных СТР
4.2.4 РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИАТОРВ СТР
В СТР с жидким теплоносителем, как правило, используется выносной радиатор трубчато-ребристой конструкции. На рис.4.3. показано распределение температур по поверхности радиатора. Для простоты изображения радиатор представлен плоским.
Средняя температура теплоносителя в радиаторе приближенно определяется следующим образом
(4.41)
Рис 4.3. Схема распределения температур по поверхности радиатора
1- поверхность радиатора; 2- трубки с теплоносителем; 3- кривая распределения температур по ребрам радиатора; 4- кривая распределения температур вдоль трубки с теплоносителем.
Расчет средней температуры поверхности радиатора производят по формуле
(4.42)
где - коэффициент, учитывающий неравномерность температуры трубок и ребер радиатора.
Значение зависит от материала радиатора, толщины ребер, шага между трубками и температуры теплоносителя. Для реальных радиаторов = 0,8…0,95.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.