Структура інерційних течій у паливному резервуарі з напрямними апаратами

V. Kovalev

Анотація


Мета. Дослідження гідродинамічного механізму внутрішніх течій палива в баках космічних апаратів з внутрішніми напрямними апаратами для ефективного управління рідиною. Методологія і підхід. У статті представлено результати експериментального та чисельного моделювання внутрішніх течій палива в резервуарах космічних апаратів з внутрішніми перегородками, що рухаються орбітою Землі. Показана структура пристінних течій - область стінки, спутний слід, околиці крайок перегородки і т. Д. Представлені кілька випадків існування одного, двох і декількох вихорів або циркуляцій навколо перегородок і у вільному просторі резервуара, які характеризують енергетичні параметри інерційних потоків. Наведено аналіз структури і гідродинамічний механізм циркуляцій у діапазоні чисел Рейнольдса 700...12500, що дозволяє уявити картину осесимметричноъ інерційноъ течії і раціонально розташувати напрямні апарати в потоці. Таким чином, це дозволяє раціонально вибирати ефективні засоби для компенсації збурюючих впливів на стінки резервуара рідиною та істотно скоротити витрати палива при тривалому польоті космічних апаратів на навколоземній орбіті.

Ключові слова


резервуар космічного корабля; внутрішня осесиметрична течыя; циркуляція; напрямна перегородка; число Рейнольдса; азимутальна швидкість

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Мikishev, G.N. (1971), Dynamika tonkostennikh konstruktsiy s otsekami, soderzhashchimi zhidkost, Маchinostroyeniye, Мoscow, Russia.

Dodge, F. (2000), The new dynamic behavior of liquids in moving containers, F.T.Dodge, Southwest Research Institute, Texas, U.S.A.

Brovchenko, I.А. (2007), “Vzaimodeystviye vnutrennizh uyedinennikh voln bolshoy amplitude s prepyatstviyami”, Prikladnaya gidromechanika, vol. 9, no 1, pp. 3-7.

Buzhinskiy, V.А. (2007), “О kolebaniyakh zhidkosti v toplivnikh bakakh s dempfiruyushchimi peregorodkami”, Коsmonavtika I raketostroyeniye, no 1, pp.110-120.

Cho, J. and Lee, S. (2003), “Dynamic analysis of baffled fuel-storage tanks using the ALE finite element method”, International Journal for Numerical Methods of Fluids, vol. 41, pp.185-208.

Коvalev, V.А. (2011), “Structura techeniy vyazkoy neczhimayemoy zhidkosti v okrestnosti vnutri-bakovikh peregorodok”, «Progressivna technika I technologiyi–2011», Trudi ХІІ міzhnarodnoyi koferenciyi, Sevastopol, p.85.

Коvalev, V.А. (2009), “Effectivnost peremeshivaniya topliva v bakakh kosmicheskogo apparata vnutribakovimi peregorodkami”, Promislova gidravlika I pnevmatika, no 1 (23), pp.48-51.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Микишев Г.Н. Динамика тонкостенных конструкций с отсеками, содержащими жидкость / Г.Н.Микишев., Б.И.Рабинович. - М.: Машиностроение, 1971. -  564 с.
  2. Dodge F. The new dynamic behavior of liquids in moving containers / F.T.Dodge. - Southwest Res. Institute, Texas, U.S.A. – 2000.  – 202 р.
  3. Бровченко И.А. Взаимодействие внутренних уединенных волн большой амплитуды с препятствиями / И.А.Бровченко, Н.С.Городецкая, В.С. Мадерич [та ін.] // Прикладна гідромеханіка, 2007. – Т.9, №1. – С.3-7.
  4. Бужинский  В. А. О  колебаниях жидкости в топливных баках с демпфирующими перегородками / В.А.Бужинский // Космонавтика и ракетостроение. - 2007. - № 1. - С.110-120.
  5. Cho J. Dynamic analysis of baffled fuel-storage tanks using the ALE finite element method / J.Cho, S.Lee  // International Journal for Numerical Methods of Fluids. - 2003. - vol. 41. - p.185-208.
  6. Ковалев В.А. Структура течений вязкой несжимаемой жидкости в окрестности внутри-баковых перегородок / В.А.Ковалев // «Прогресивна техніка і технології – 2011», Труди ХІІ міжнародної науково-технічної конференції, Севастополь. – 2011. – С.85.
  7. Ковалев В.А. Эффективность перемешивания топлива в баках космического аппарата внутрибаковыми перегородками / В.А.Ковалев // Промислова гідравлика і пневматика. – 2009. – №1 (23) . –  С.48-51.




DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.79.96909

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


________________

Mechanics and Advanced Technologies

National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 

Address: 37, Prospect Peremohy, 03056, Kyiv-56, Ukraine

tel: +380 (44) 204-95-37

http://journal.mmi.kpi.ua/