Научный отчет № 5363

Название

Разработка теоретических основ процесса каплеулавливания в условиях открытого космоса. Шифр СЧ НИР: "Верификация - МГУ". (Заключительный).

Авторы

Осипцов А.Н., Сисоев Г.М., Агеев А.И., Голубкина И.В., Попушина Е.С.

Аннотация

Объектом исследования является модель течения свободной пленки вязкой теплопроводной жидкости в открытом космосе, а также процесса осаждения заданного потока жидких капель на указанную пленку как одного из возможных способов сбора капель сверхвакуумного теплоносителя в условиях отсутствия гравитации при работе перспективных бескаркасных капельных холодильников-излучателей в открытом космосе. Цель работы - построение и исследование замкнутых математических моделей течения пленки с учетом неизотермичности, излучения с поверхности пленки, притоков массы и импульса в пленку за счет осаждения жидких капель; анализ возможных причин неустойчивости течения в пленке и тепловых параметров течения в пленке для стационарных режимов. В процессе работы был проведен детальный анализ литературных данных по течениям свободных пленок и процессу осаждения капель на жидкие поверхности. В приближении тонкого слоя построена новая математическая модель течения в пленке с учетом потоков импульса и энергии, приносимых в пленку при инерционном осаждении капель на ее поверхность. Разработаны и реализованы численные алгоритмы для расчета течения в пленке, проведен параметрический численный анализ течения и определены диапазоны безразмерных определяющих параметров, соответствующие оптимальным режимам течения с точки зрения возможных приложений для работы капельных радиаторов. Развита линейная теория гидродинамической устойчивости течения вязкой жидкости в свободной жидкой пленке, рассчитаны нейтральные кривые и определены наиболее опасные типы возмущений, которые могут привести к потере устойчивости стационарного режима.

Год публикации

2017 г.

Объём

121 с.

Научный руководитель

Осипцов А.Н.

Ключевые слова

капельный радиатор, капли, теплообмен излучением, открытый космос, свободная пленка, каплеулавливание, устойчивость.