Двухконтурный рекуперативный теплообменный аппарат с межканальным движением теплоносителя в металлических сетчатых материалах

Рассмотрен двухконтурный рекуперативный теплообменный аппарат (РТА), построенный на принципе межканального движения теплоносителя (МКДТ) сквозь пористый металлический сетчатый материал (МСМ). Схема МКДТ и МСМ, изготовленный диффузионно-вакуумной сваркой тканых металлических сеток, являются основой для создания компактных высокоэффективных рекуперативных теплообменников летательных аппаратов. Применение пористых МСМ с хорошо развитой поверхностью теплообмена и переход от традиционного продольно-канального движения теплоносителя к его межканальному движению сквозь МСМ позволяет работать при малых числах Рейнольдса и максимальной эффективности теплообмена. Принцип МКДТ в сочетании с межсеточным движением теплоносителя в МСМ позволяет создать высокоэффективный пористый теплообменный тракт, а на его основе рекуперативный теплообменный аппарат с МКДТ, эффективность теплообмена которого больше, чем у лучших оребренных теплообменных аппаратов.

Литература

[1] Поляев В.М., Морозова Л.Л., Харыбин Э.В. Интенсификация теплообмена в кольцевом канале. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 1976, № 2, с. 86–89.

[2] Поляев В.М., Майоров В.А., Васильев Л.Л. Гидродинамика и теплообмен в пористых элементах конструкций летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1988. 168 с.

[3] Зейгарник Ю.А., Иванов Ф.П. Обобщение опытных данных по внутреннему теплообмену в пористых структурах. Теплофизика высоких температур, 2010, т. 48, № 3, с. 402–408.

[4] Пелевин Ф.В. Повышение эффективности теплообмена в пористых теплообменных трактах. Тр. 1 РНКТ. Т. 8. Москва, МЭИ, 1994, с. 168–171.

[5] Леонтьев А.И., ред. Научные основы технологий 21 века. Москва, Энергомаш, 2000. 136 с.

[6] Пелевин Ф.В. Теплообмен в металлических сетчатых материалах при межканальной транспирации и двумерном межсеточном движении теплоносителя. Теплофизика высоких температур, 2018, т. 56, № 2, с. 219–228, doi: https://doi.org/10.7868/S0040364418020084

[7] Пелевин Ф.В., Ярославцев Н.Л., Викулин А.В. и др. Исследование эффективности теплообмена в компланарных каналах. Теплоэнергетика, 2015, № 3, с. 35–41, doi: https://doi.org/10.1134/S004036361503008X

[8] Ягодников Д.А., Сапожников В.Б., Лоханов И.В. Экспериментальное и методическое обеспечение исследования гидродинамических процессов в топливных баках с капиллярными системами отбора криогенных компонентов. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2017, № 1, с. 36–42.

[9] Тимнат И. Ракетные двигатели на химическом топливе. Москва, Мир, 1990. 294 с.

[10] Пелевин Ф.В., Пономарев А.В., Лоханов И.В. Исследование гидравлических характеристик перспективного тракта охлаждения ЖРД для двигательных установок космических аппаратов. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2020, № 2, с. 82–87.

[11] Капралов Б.П., Сигачев А.П. Новые возможности диффузионно-вакуумной технологии. Производственно-технологический опыт, 1981, № 11, с. 20–35.

[12] Пелевин Ф.В. Диффузионно-вакуумная технология изготовления крупных осесимметричных узлов из металлических сетчатых материалов для теплообменных трактов. Космическая техника и технологии, 2021, № 4, с. 66–77.

[13] Пелевин Ф.В., Пономарев А.В., Лоханов И.В. Экспериментальное исследование теплообмена при двумерном межсеточном движении теплоносителя в охлаждающем тракте камеры ЖРД двигательных установок перспективных КА. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2020, № 3, с. 61–64.