Математическое моделирование пластинчато-ребристого теплообменного аппарата в авиационной системе кондиционирования воздуха
- Авторы: Павлюк Е.Н.1, Тищенко И.В.1, Николаев В.С.1, Жаров А.А.1
-
Учреждения:
- Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
- Выпуск: Том 112, № 4 (2023)
- Страницы: 175-184
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://ogarev-online.ru/0023-124X/article/view/267758
- DOI: https://doi.org/10.17816/RF595893
- ID: 267758
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Обоснование. Теплообменные аппараты (ТО) являются неотъемлемой частью энергетических установок. Транспортные исполнения ТО предъявляют требования к качеству их переходных режимов.
Цель. Разработка математической модели компактного теплообменного аппарата как части системы кондиционирования воздуха (СКВ) летательного аппарата (ЛА).
Материалы и методы. Разработка математической модели теплообменного аппарата проведена методом конечных объёмов. Система уравнений получена в виде неявной дифференциальной формулировки. Решение строится с помощью стандартных методов, встроенных в математические пакеты. Данный подход оптимален с инженерной точки зрения и позволяет встраивать модель теплообменного аппарата в общую математическую модель системы кондиционирования воздуха летательного аппарата.
Результаты. Разработана математическая модель вторичного ТО ЛА, готовая к встраиванию в полную модель СКВ. Верификация модели выполнена статическим расчетом по двум методикам, принятым в авиационной отрасли.
Заключение. Представленная математическая модель компактного ТО ЛА сбалансирована по точности решения, трудоемкости разработки и требовательности к вычислительным ресурсам.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Екатерина Николаевна Павлюк
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Email: krygaw4ik@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-7817-5567
SPIN-код: 2243-7603
Россия, 105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5/1
Игорь Валерьевич Тищенко
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Автор, ответственный за переписку.
Email: iv.tischenko@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6094-8723
SPIN-код: 5630-4301
канд. техн. наук
Россия, 105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5/1Виталий Станиславович Николаев
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Email: nikolaevvs@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5360-9368
SPIN-код: 5847-3632
Россия, 105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5/1
Антон Андреевич Жаров
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Email: zharov_a@bmstu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9945-0850
SPIN-код: 8581-1809
канд. техн. наук
Россия, 105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5/1Список литературы
- Архаров А.М., Архаров И.А., Беляков В.П., и др. Криогенные системы. В 2 т. Т. 2: Основы проектирования аппаратов, установок и систем. Москва: Машиностроение, 1999.
- Лавров Н.А. Многоуровневая система моделирования нестационарных и меняющихся режимов работы низкотемпературных установок. Дисc. ... д-ра техн. наук. Москва, 2013.
- Воронин Г. И. Системы кондиционирования воздуха на летательных аппаратах. Москва: Машиностроение. 1973.
- Ashino R., Nagase M., Vaillancourt R. Behind and beyond the MATLAB ODE suite // Computers & Mathematics with Applications. 2000. Vol. 40. № 4–5. P. 491–512.
- Александров В.Ю., Королева А.П., Кукшинов Н.В., и др. Математическая модель расчёта процесса нестационарного прогрева стенок теплообменного аппарата // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2018. № 5 (122). doi: 10.18698/0236-3941-2018-5-4-14
- Артемов В.И., Яньков Г.Г., Карпов В.Е., Макаров М.В. Численное моделирование процессов тепло-и массообмена в элементах теплотехнического и энергетического оборудования // Теплоэнергетика. 2000. № 7. С. 52–59.
- Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. Москва: Энергоатомиздат, 1984.
- Лондон А.Л., Кейс В. М. Компактные теплообменники. Москва: Энергия, 1967.
- Руководящий технический материал авиационной техники РТМ 1560-77. Методы расчёта конвективного теплообмена при Pr ≈ 1 на пластинчато-ребристых поверхностях возухо-воздушных теплообменников.
- Лавров Н.А., Шереметьев С.С. Вторичные эффекты в низкотемпературных теплообменных аппаратах // Инженерный журнал: наука и инновации. 2017. № 4. doi: 10.18698/2308-6033-2017-4-1603
Дополнительные файлы
