Tank pressurization system modernization using hot kerosene injection

Authors

  • Юрий Алексеевич Митиков Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Gagarin, 72, Dnepropetrovsk, 49010, Ukraine
  • Михаил Витальевич Андриевский Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Gagarin, 72, Dnepropetrovsk, 49010, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.19501

Keywords:

tank with kerosene, pressurization by helium, hot kerosene injection

Abstract

The research is related to the sphere of rocket and space technology, in particular to the systems of gas-cylinder pressurization of fuel tanks with a high-boiling fuel component (kerosene). Mathematical modeling of parameters of the new pressurization system was carried out. The design of this system is as follows. Hot kerosene is injected into the ullage space of the tank. It enters, for example, from the injector of the engine. The gas pressure in the tank is maintained by the gas-cylinder system. The behavior of the main parameters of the system, gas pressure in the tank and its bulk temperature was defined. All parameters were obtained within the required limits. Influencing factors were revealed. Noticeable effect of hot kerosene consumption and its temperature on the value of gas pressure in the tank was noted. The need of helium for the tank pressurization can be reduced by a third. The system efficiency was estimated on the example of the I stage of the medium capacity launcher (~10 kg of payload).

Author Biographies

Юрий Алексеевич Митиков, Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Gagarin, 72, Dnepropetrovsk, 49010

Professor

Department engine

Михаил Витальевич Андриевский, Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, Gagarin, 72, Dnepropetrovsk, 49010

Department engine

References

  1. Митиков, Ю. А. Газобаллонные системы наддува и ракеты-носители нового поколения [Текст] / Ю. А. Митиков // Космическая техника. Ракетное вооружение. – 2012. – №1. – С. 179 – 185.
  2. Кендл, Д. Влияние перемешивания в подушке на характеристики системы наддува [Текст] / Д. Кендл // Вопросы ракетной техники. – 1971. – №6. – С. 22 – 25.
  3. Митиков, Ю. А. Проблемы использования высокотемпературного газа для наддува топливных баков двигательных установок нового поколения и пути их решения [Текст] / Ю. А. Митиков, Н. Ф. Свириденко // Технічна механіка. – 2013. – №1. – С.68 – 77.
  4. Митиков, Ю. А. Использование вихревых колец для наддува топливных баков двигательных установок ракет-носителей [Текст] / Ю. А. Митиков// Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2012. – №5/7 (59). – С.30-35.
  5. Набирает обороты бизнес малых спутников [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www/ URL: ebul.ru/dl/digest-046f.pdf
  6. НАСА запускает программу создания частных пилотируемых кораблей [Электронный ресурс]. – Режим доступа: www/ URL: ebul.ru/dl/digest-046f.pdf
  7. Беляев, Н. М. Системы наддува топливных баков ракет[Текст] / Н. М. Беляев. – М.: Машиностроение,1976. –335 с.
  8. Ring, Elliot. Rocket Propellant and Pressurizaition Systems [Text] / Elliot Ring. – PrenticeHall., Inc., EnglewoodCliffs, N.J. –1964. – 404 p.
  9. А.с. № 112091 СССР, МКИ F 02k 11/00, B64D 37/24. Способ наддува топ- ливного бака [Текст] / Шевченко Б. А., Митиков Ю. А. Заявник та патентовлаcтник ДП «КБ «Південне». – №2216292/23; заявл. 09.03.77; опубл. 05.01.78.– 4 с.
  10. МПК B 64 D 37/00. Спосіб і система газобалонного наддування баку з висококиплячим пальним установки [Текст] : заявка № а 201309167 Україна / Мітіков Ю. О., Андрієвський М. В. Заявник та патентовлаcтник Мітіков Ю.О. – заявл. 22.11.13. – 5 с.
  11. Митиков, Ю. А. Расчетно-экспериментальное исследование системы сверххолодного наддува[Текст] / Ю. А. Митиков // Системне проектування та аналіз характериcтик аерокосмічної техніки. – 2012. – т. ХІІI. – С. 61-69.
  12. Mitikov, Yu. A. (2012). Hazoballonnye sistemy nadduva i rakety-nositeli novoho pokoleniia. Kosmicheskaia tekhnika. Raketnoe vooruzhenie, 1, 179-185.
  13. Kendl, D. (1971). Vlianie peremeshivania na kharakteristiki sistemy nadduva. Voprosy raketnoiy tekhniki, 6, 22-25.
  14. Mitikov,Yu., Sviridenko, N. (2013). Problemy ispolzovania vysokotemperaturnogo gaza dlia nadduva toplivnykh bakov dvigatelnykh ustanovok novogo pokolenia i puti ikh reshenia. Tekhnichna mekhanika, 1, 68-77.
  15. Mitikov, Yu. A. (2012). Usage of vortex circles for pressurization of fuel tanks of launch vehicles powerplant engines. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 5(7(59)), 30-33.
  16. Nabiraet oboroty biznes malykh sputnikov. Available: ebul.ru/dl/digest-046f.pdf
  17. NASA zapuskaet prohrammu sozdaniia chastnykh pilotiruemykh korablei. Available: ebul.ru/dl/digest-046f.pdf
  18. Beliaev, N. M. (1976). Sistemy nadduva toplivnykh bakov raket. M.: Mashinostroenie, 335.
  19. Ring, Elliot. (1964). Rocket Propellant and Pressurizaition Systems. PrenticeHall., Inc., EnglewoodCliffs, N.J., 404.
  20. Shevchenko, B. A., Mitikov, Yu. A.; Zaiavnik ta patentovlactnik DP «KB «Pіvdenne». (05.01.1978). A.s. № 112091 SSSR, MKI F 02k 11/00, B64D 37/24. Sposob nadduva toplivnoho baka. №2216292/23; zaiavl. 09.03.1977. 4 p.
  21. Mіtіkov, Yu. O., Andriyevskiy, M. V.; Zaiavnik ta patentovlactnik Mіtіkov, Yu. O. (2013). Sposіb і sistema hazobalonnoho nadduvannia baku z visokokipliachimpal'nim ustanovki. Zaiavka № a 201309167. Ukraina: MPK B 64 D 37/00,zaiavl. 22.11.2013. 5 p.
  22. Mitikov, Yu. A. (2012). Raschetno-eksperimental'noe issledovanie sistemy sverkhkholodnoho nadduva. Sistemne proektuvannia ta analіz kharakterictik aerokosmіchnoi tekhnіki, t. KhІІI, 61-69.

Downloads

Published

2013-11-28

How to Cite

Митиков, Ю. А., & Андриевский, М. В. (2013). Tank pressurization system modernization using hot kerosene injection. Technology Audit and Production Reserves, 6(2(14), 19–22. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.19501

Issue

Vol. 6 No. 2(14) (2013): Production reserves

Section

Production reserves

License

Copyright (c) 2016 Юрий Алексеевич Митиков, Михаил Витальевич Андриевский

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.