Разработка и исследование систем термостатирования оборудования аэрокосмической техники на основе самовакуумирующейся вихревой трубы

• Автор: Дорофеева, Татьяна Сергеевна
• Шифр специальности: 05.07.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Перечень условных обозначений, символов и сокращений

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные научные направления исследования вихревых систем термостатирования на основе самовакуумирующейся вихревой трубы, перспективы использования
1.2. Анализ гипотез, объясняющих энергоразделения потоков. Гипотеза взаимодействия вихрей
1.3. Экспериментальное исследование вихревых труб различной конструкции. Самовакуумирующаяся вихревая труба

1.4. Цель работы и задачи исследований

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

И ХАРАКТЕРИСТИК САМОВАКУУМИРУЮЩЕЙСЯ ВИХРЕВОЙ ТРУБЫ, КАК ОСНОВНОГО ЭЛЕМЕНТА ВИХРЕВОЙ СИСТЕМЫ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ
2.1. Методика расчета параметров газового потока в самовакуумирующейся вихревой трубе

2.2. Поправки на давление и температуру

2.3. Методики расчета геометрических параметров и характеристик самовакуумирующейся вихревой трубы на ЭВМ
2.3.1. Методика расчета геометрических параметров самовакуумирующейся вихревой трубы на ЭВМ

2.3.2. Методика расчета характеристик самовакуумирующейся вихревой трубы на ЭВМ
2.3.3. Методика расчета характеристик самовакуумирующейся вихревой трубы при изменении высоты и скорости полета летательного аппарата на ЭВМ
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИХРЕВОЙ СИСТЕМЫ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ САМОВАКУУМИРУЮЩЕЙСЯ ВИХРЕВОЙ ТРУБЫ ПРИ ИМИТАЦИИ РЕЖИМОВ ПОЛЕТА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
3.1. Описание установки для проведения исследований характеристик самовакуумирующейся вихревой трубы
3.2. Описание базового экспериментального стенда для проведения лабораторно-заводских испытаний вихревых систем термостатирования
3.3. Планирование эксперимента для исследования самовакуумирующейся вихревой трубы
3.3.1. Выбор факторов. Анализ априорной информации
3.3.2. Планирование эксперимента при проведении исследований
3.4. Результаты экспериментального исследования самовакуумирующейся вихревой трубы
3.5. Распределение скоростных полей внутри самовакуумирующейся вихревой трубы
3.6. Сравнение результатов расчета и экспериментального исследования
Выводы по главе

ГЛАВА 4. МНОГОСТУПЕНЧАТЫЕ СХЕМЫ ВИХРЕВОЙ СИСТЕМЫ ТЕРМОСТАТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ
САМОВАКУУМИРУЮЩЕЙСЯ ВИХРЕВОЙ ТРУБЫ
4Л. Вихревая система термостатирования с автоматическим регулированием параметров диффузора
4.2. Ступенчатая комбинированная вихревая система термостатирования оборудования аэрокосмической техники
4.3. Оценка эффективности вихревых систем термостатирования
4.4. Методика оценки энергетического совершенства системы термостатирования
4.5. Порядок расчета оценки эффективности систем термостатирования
4.6. Сравнительные характеристики эффективности систем
термостатирования
Выводы по главе
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА

Число Маха М:

лМ-Т
Температура заторможенного потока на входе в СВТ:
т;=т /1+—-м^
(2.61)
(2.62)
Давление заторможенного потока на входе в СВТ:
Р, =Р„
ґі к~]
1 + м

(2.63)
При полетах со сверхзвуковой скоростью (М > 1) при торможении потока возникают скачки уплотнения, которые приводят к потерям полного давления. Эти потери учитываются коэффициентом восстановления полного давления сд, который вычисляется по формуле:
Для прямого скачка уплотнения

1- —Я2 к +
к-1 1 к +1' Я2
(2.64)
Для косого скачка уплотнения
к +
•М2 * sin ß2

к +
ил (
(2.65)

1 к

к + 1 М2 - sinß2 к +
где ß - arcsin

С учетом потерь полного давления при возникновении скачков уплотнения давление заторможенного потока на входе в СВТ определится:
Р, = 1 + М
(2.66)
Располагаемая степень расширения газа в СВТ: