Разработка макетного образца космической замкнутой газотурбинной установки

А. Н. Арбеков, Б. Б. Новицкий

Аннотация


Целью работы является разработка макетного образца многопетлевой замкнутой газотурбинной энергетической установки, позволяющей моделировать космические энергоустановки мощностью от десятков до сотен кВт, предназначенных для питания электроракетных или тепловых с электрическим нагревом двигателей, а также мощных систем энергообеспечения космических аппаратов различного назначения. Создание макетного образца позволит исследовать совместную работу двух газотурбинных преобразователей энергии в едином газовом контуре от общего нагревателя (в качестве которого выступает имитатор-электронагреватель), построить алгоритм управления модулями в переходных процессах, исследовать процессы пуска и останова модулей, а также выбрать оптимальный алгоритм управления пуском и выявить принципиальные проблемы в устройстве и конструкции установки на ранних этапах создания космических многопетлевых установок. В работе проведены оценки основных параметров замкнутой газотурбинной установки и выполнена оптимизация цикла для возможности использования имеющихся узлов. Представлен алгоритм расчёта. Исходя из полученных данных, в качестве рабочего тела была выбрана гелиексеноновая смесь с молярной массой 83,9 кг/кмоль, являющаяся термодинамическим аналогом криптона. Представлены параметры многопетлевой замкнутой газотурбинной установки и компоновочный вариант двухпетлевой замкнутой газотурбинной установки.


Ключ. слова


Гелиексеноновая смесь; многопетлевая замкнутая газотурбинная установка; космический аппарат; макетный образец

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Hervol D.S., Briggs M., Owen A.K., Lavelle T.A. Experimental and analytical performance of a Dual Brayton Power Conversion System // 6th International Energy Conversion Engineering Conference, IECEC. 2008. Article number 2008-5735.

2. Голубев С.В. и др. Испытания опытного образца модуля ЗГТЭУ Ne = 1…3 кВт, работающей на природном газе // Тезисы докладов 11-й Межвузовской конференции «Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели». M.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. С. 119.

3. Арбеков А.Н., Новицкий Б.Б. 77-30569/227752 Исследование возможности создания макетного образца двухпетлевой замкнутой газотурбинной энергетической установки мощностью 6 кВт // Наука и образование: электронное научно-техническое издание. 2011. № 13. С. 27.

4. Манушин Э.А., Бекнев В.С., Осипов М.И., Суровцев И.Г. Ядерные газотурбинные и комбинированные установки. М.: Энергоатомиздат, 1993. 272 с.

5. Манушин Э.А., Михальцев В.Е., Чернобровкин А.П. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок. М.: Машиностроение, 1977. 447 с.

6. Михальцев В.Е., Моляков В.Д. Расчёт цикла газотурбинной установки: учебное пособие / под ред. И.Г. Суровцева. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 32 с.

7. Бекнев В.С., Куфтов А.Ф., Тумашев Р.З. Методическое указание по расчёту и проектированию центробежных компрессоров ГТД. М.: МГТУ, 1996. 41 с.

8. Митрохин В.Т. Выбор параметров и расчет центростремительной турбины. М.: Машиностроение, 1974. 226 с.

9. Иванов В.Л., Леонтьев А.И., Манушин Э.А., Осипов М.И. Теплообменные аппараты и системы охлаждения газотурбинных и комбинированных установок / под ред. А.И. Леонтьева. М.: МГТУ им. Баумана, 2004. 592 с.

10. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / под ред. М.О. Штейнберга. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-5-2(47)-35-41

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533