Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
Возросшие потребности в данных, полученных со спутников дистанционного зондирования, а также в качественной спутниковой связи приводит к необходимости частых запусков малых космических аппаратов при помощи ракет-носителей легкого и сверхлегкого класса [1]. В качестве таких носителей могут быть использованы как конверсионные, так и вновь разработанные ракеты, имеющие в своем составе твердотопливные двигатели [2].
При этом, создание подобных твердотопливных носителей приводит к необходимости разработки соответствующих транспортных средств, обеспечивающих доставку составных частей изделий ракетно-космической техники к местам проведения их сборки, испытаний и пусков.
В свою очередь, обеспечение необходимых параметров температуры в грузовых отсеках транспортных средств при доставке объектов ракетной техники проводится с использованием воздушных систем обеспечения температурных режимов (ВСОТР), при создании которых требуется прогнозировать распределение температуры в продольном и поперечных направлениях внутреннего пространства грузового отсека и ракетного блока [3, 4].
Подобное прогнозирование необходимо в связи с тем, что в ряде случаев системы поддержания температурного режима должны обеспечивать температурный диапазон в пределах +12…+25°C с градиентами не более 1°C/м при транспортировании и хранении частей ракетной техники. Превышение заданных в техническом задании флуктуаций температур может оказывать существенное влияние на эксплуатационные свойства изделия [5, 6].
В работе [7] было показано, что для ВСОТР, у которой подача и распределение воздуха во внутреннем объеме грузового отсека осуществляется с помощью раздаточного коллектора, размещенного в его верхней зоне, а возвратный поток формируется в сторону вытяжного отверстия, расположенного в торцевой стенке, наибольшие значения температурных перепадов по высоте грузового отсека наблюдаются в зимний период. Данное обстоятельство связано с тем, что теплый воздух из коллектора выходит в грузовой отсек, где находится более холодный и, как следствие, имеющий более высокую плотность воздух грузового отсека, что в силу разности плотностей и действия термогравитационных сил способствует сосредоточению более теплого воздуха в верхней части отсека транспортного средства и формированию повышенных поперечных перепадов температуры в конструкции ракетного блока для зимнего режима термостатирования.
Также в работе [7] отмечено, что для уменьшения влияния данного эффекта целесообразно включение в систему нижнего раздаточного коллектора с организацией реверсивной подачи воздуха в нижний и верхний раздаточный коллекторы: для зимних режимов эксплуатации обеспечивая подачу воздуха в грузовой отсек «снизу вверх», для летних — «сверху вниз».
В настоящей работе рассмотрена математическая модель, позволяющая оценить эффективность предложенного ранее решения. Адекватность разработанной математической модели проверена сравнением с результатами численного моделирования.
Моделирование теплообменных процессов и движения теплоносителя в условиях сложного теплообмена на поверхностях конструкций с учетом действия термогравитационных сил на процессы течения воздуха в грузовом отсеке позволяет обоснованно прогнозировать как параметры температурного состояния объектов ракетной техники при выполнении операций их транспортирования с завода-изготовителя на технический комплекс, так и эффективность вновь создаваемых ВСОТР.
