ТЕРМОДИНАМІЧНІ ПРОЦЕСИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ВОДНЕМ СИСТЕМ ЕНЕРГОЖИВЛЕННЯ ОРБІТАЛЬНОГО КОРАБЛЯ
DOI:
https://doi.org/10.18198/j.ind.gases.2014.0747Ключові слова:
Рідкий водень, Кріосудина, Електрохімічний генератор, Система енергоживлення орбітального корабля, Надкритичний тиск водню, Ізохоричний процес, Евакуація водню з кріобаківАнотація
Системи енергоживлення орбітальних кораблів доцільно створювати на основі водневокисневих електрохімічних генераторів, які під час польоту виробляють електроенергію та воду. Вся сукупність процесів, що реалізуються в системі зберігання, підготовки та видачі водню, може бути представлена у вигляді трьох основних етапів: попередпольотна заправка бортових кріобаків воднем з наступним переведенням його в рідкий стан при надкритичному тиску; відбір з кріобаків однофазного водню із виконанням процедур підтримки постійного тиску; евакуація водню з кріобаків в наземні стаціонарні і транспортні системи зберігання. Розглядаються термодинамічні особливості процесів, які здійснюються в межах кожного із зазначених етапів. Зображено, що переведення двофазового водню, заправленого в кріобаки, в однофазний рідкий стан з надкритичним тиском виконується в ізохоричному процесі в результаті підведення до нього тепла. Отримано диференціальні рівняння, що описують термодинамічні параметри водню, що знаходиться в кріобаку, з якого безперервно відбирається частина продукту. Чисельне рішення рівнянь дозволяє знайти, яким повинен бути привід тепла до кріобаку для підтримки в ньому постійного тиску водню. З аналізу процесів евакуації водню з кріобаків на стартовому або посадковому комплексах орбітального корабля встановлено, що частина водню у вигляді рідини може бути видана з кріобаків в систему його наземного зберігання.
Посилання
Lidorenko N.S., Muchnik G.F. (1982). Electrochemical generators. — М.: Energoizdat. — 448 p. (Rus.).
Semyonov Yu.P., Lozino-Lozinskiy G.E., Lapyigin V.L. et al. (1995). The orbital shuttlecraft «Buran». — М.: Mashinostroenie. — 448 p. (Rus.).
Zashlyapin R.A., Pavlenko S.T., Cheremnyih O.Ya. (2007). Сreation of transport and stationaly means for delivery, long storage and refuelling by especially pure hydrogen and oxygen of tanks of power supplly system of orbital ship «Buran»// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — № 5. — P. 14-20. (Rus.).
Zashlyapin R.A., Pavlenko S.T., Cheremnyih O.Ya. (2007). Сreation of transport and stationaly facilities of refuelling by liquid hydrogen for moon orbital complex// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — № 4. — P. 15-20. (Rus.).
Cheremnyih O.Ya. (2012). Research of processes, the development of methods and means of gasification, storage of high purity hydrogen used as fuel in electrochemical generators// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — № 2. — P. 31-40. (Rus.).
Gelperin I.I., Ilinskiy A.A., Almazov O.A., Adugin I.A. (1980). Liquid hydrogen. — М.: Chemistry.— 228 p. (Rus.).
Vishnev I.P., Pronko V.G., Vagin E.V. et al. (1967). Cryogenics abroad// Series XM-6. — М.: TSINTIHIMNEFTEMASH. — 79 p. (Rus.).
Cheremnyih O.Ya. (2012). Analysis of the process of evacuation hydrogen at supercritical parameters from the tanks systems of energy supply orbital ship// Tekhnicheskie Gazy. [Industrial Gases]. — № 6. — P. 54-58. (Rus.).
Malkov M.P., Danilov I.B., Zeldovich A.G., Fradkov А.В. (1985). Handbook of physical and technical fundamentals of cryogenics/ Ed. M.P. Malkov. — М.: Energoatomizdat. — 432 p. (Rus.).
Kirillin V.A., Syichyov V.V., Sheyndlin A.E. (1983). Technical Thermodynamics. — М.: Energoatomizdat. — 416 p. (Rus.).
Perfilev Yu.P., Rakhmanov Zh.R., Cheremnyih O.Ya., Gnatyuk L.M. (1985). Thermodynamic analysis of the gasifier liquid hydrogen at supercritical parameters// Aerospace Technology. Launch facilities and technological equipment. — Series 3. — Issue 4. — P. 3-10. (Rus.).
Gumerov F., Yarullin R. (2008). Supercritical fluids and SCF-technologies// The Chemical Journal. — № 10. — P. 26-30. (Rus.).
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
ЛІЦЕНЗІЙНИЙ ДОГОВІР
Після прийому статті до публікації редакція згідно з вимогами наукометричних баз кожному з авторів направляє ліцензійний договір про відступлення і передачу в управління авторських прав. Підпису автора (авторів) бажано скріпити печаткою відділу кадрів установи, в якій працює автор (автори), або печаткою факультету.
Редакція відсилає авторам одну верстку для коректури. Припустимі лише ті виправлення, які призводять верстку у відповідність з вихідним текстом статті. Внесення суттєвих змін не допускається. Верстку слід вислати до редакції протягом доби з моменту отримання.
