ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

55 Отчетная научно-техническая

КОНФЕРЕНЦИЯ

ПРОФЕССОРСКО-ПРЕПОДАВАТЕЛЬСКОГО СОСТАВА, СОТРУДНИКОВ, АСПИРАНТОВ И СТУДЕНТОВ

Cекции

«Физика твердого тела»,

«Физика и техника низких температур»

Тезисы докладов

(г. Воронеж, 23 - 24 апреля 2015 г.)

Воронеж 2015

УДК 538.9

55 Отчетная научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, сотрудников, аспирантов и студентов. Секции «Физика твердого тела», «Физика и техника низких температур»: тез. докл. [Электронный ресурс]. – Электрон. текстовые и граф. данные (14,5 Мб). – Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2015. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) : цв. – Систем. требования : ПК 500 и выше ; 256 Мб ОЗУ ; Windows XP ; SVGA с разрешением 1024x768; MS Word 2007 или более поздняя версия ; CD-ROM дисковод ; мышь. – Загл. с экрана.

В представленных докладах нашли отражение результаты экспериментальных исследований и компьютерного моделирования структуры и физических свойств различных конденсированных сред, проводимых учеными, аспирантами и студентами старших курсов кафедры физики твердого тела Воронежского государственного технического университета.

Опубликованные материалы соответствуют научному направлению «Физика и технология наноструктурированных материалов» и перечню критических технологий Российской Федерации, утвержденному Президентом Российской Федерации.

Редакционная коллегия:

Ю.Е. Калинин - д-р физ.-мат. наук, проф. – ответственный редактор,

Воронежский государственный технический университет;

С.А. Гриднев - д-р физ.-мат. наук, проф.,

Воронежский государственный технический университет;

В.Е. Милошенко - д-р физ.-мат. наук, проф.,

Воронежский государственный технический университет;

Л.Н. Коротков - д-р физ.-мат. наук, проф.,

Воронежский государственный технический университет;

А.В. Ситников - д-р физ.-мат. наук, проф.,

Воронежский государственный технический университет;

О.В. Стогней - д-р физ.-мат. наук, проф. – ответственный секретарь,

Воронежский государственный технический университет

Рецензенты: кафедра физики твердого тела и наноструктур ВГУ

(зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. Э.П. Домашевская);

д-р физ.-мат. наук, проф. А.Т. Косилов

© Коллектив авторов, 2015

© Оформление. ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный технический университет», 2015

УДК 621.59:621.643

Модернизация системы охлаждения рабочего вещества на испытательном стенде жрд оао «кбха»

И.Н. Бударов, студент гр. НТ-101, О.В. Калядин

Кафедра физики твердого тела

Ракето-космическая отрасль сейчас является одной из самых развитых в военно-промышленном комплексе. Важной частью производства ракет является проектирование и конструирование двигателя. Данные стадии осуществляются на базе конструкторских бюро. После изготовления ракетного двигателя его отравляют испытания, которые проводятся на специализированных стендах испытательных полигонов или комплексов.

Н а базе испытательного комплекса ОАО КБХА проводят огневые испытания ЖРД различного назначения. Испытательный стенд № 9 предназначен для огневых испытаний кислородно-керосиновых ЖРД с тягой до 50 тс. Система охлаждения рабочего тела (керосин РГ1) на стенде перед подачей в расходный бак включает в себя теплообменный аппарат 1 с U-трубками, трубопровод термостатирования 2, Dy=80 мм; трубопровод подачи жидкого азота из ТРЖК-3М 3, Dy=60 мм; электронасос 4 центробежный герметичный 4ЦГ 50/50-11-1 для подачи рабочего вещества в теплообменный аппарат, а также контрольно-измерительные приборы. Принципиальная схема системы охлаждения приведена на рисунке. Для охлаждения рабочего вещества используется технический жидкий азот соответствующий ГОСТ 9293-74 второй сорт, объемная доля азота не менее 99,0 %. Азот подается из ТРЖА подсоединенной к стендовому трубопроводу при помощи гибкого трубопровода через уплотнительное кольцо. Рабочее вещество храниться в трех баках, ёмкостью по 10 м³. В начале процесса охлаждения производится заполнение коммуникаций контура охлаждения (термостатирования) 2 и проливка охлаждающих полостей насоса 4, используя гидростатическое давление рабочего вещества в баках. Затем производится включение насоса с пульта управления. После выхода насоса на режим (избыточное давление за насосом 3,8 – 4,5 атм.) в теплообменник 1 подается жидкий азот по трубопроводу 3. Производиться захолаживание рабочего вещества. В процессе охлаждения периодически контролируется давление на входе в насос, на выходе из насоса, температура до и после теплообменника. При достижении заданной температуры рабочего вещества необходимо закрыть агрегаты на линиях подачи жидкого азота в теплообменник 1 и выключить насос термостатирования 4 , а также слить оставшийся жидкий азот из системы.

Ключевым моментом данной работы является повышение интенсивности захолаживания керосина РГ-1 в системе охлаждения испытательного стенда, которое соответствует значению критерия Рейнольдса, определяющего режим течения рабочего тела.

Для модернизации системы охлаждения рабочего тела испытательного стенда №9 было спроектировано современное оборудование - пластинчатый теплообменныцй аппарат, для замены существующего теплообменника с U-образными трубками, отвечающее следующим требованиям: время охлаждения заданного объема рабочего вещества - менее 6 ч; турбулентные режимы течения обоих теплоносителей; высокий коэффициент теплопередачи поверхности теплообмена; более экономичный расход жидкого азота.

Литература

1. Синярев Г.Б. Жидкостные ракетные двигатели / Г.Б. Синярев, М.В. Добровольский. - М. : Государственное издательство оборонной промышленности, 1955. - 488 с.

УДК 621.64: 66-5