1 / 10 Next Page
Information
Show Menu
1 / 10 Next Page
Page Background

Приближенный метод расчета времени плавления…

1

УДК 536.246:536.421.1

Приближенный метод расчета времени плавления

шугообразного криопродукта в торовой емкости

© А.В. Тарасова, Г.Н. Товарных

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Предложен приближенный аналитический метод расчета времени плавления

шугообразного криопродукта в торовой емкости при дренажном хранении. Рас-

смотрена задача о нахождении положения границы раздела между чистой жид-

костью и шугой с учетом тепловых потоков со стороны стенок и области чистой

жидкости. Принято, что область шуги изотермична и имеет температуру плав-

ления твердой фазы, граница раздела шуга — плоская чистая жидкость, свобод-

ная поверхность жидкости неподвижна и имеет температуру насыщения при за-

данном давлении. Температура в области чистой жидкости распределена по

линейному закону.

Полученные приближенные соотношения позволяют оценить

время плавления шугообразного криопродукта в емкости без детального расчета

температурных полей в области чистой жидкости.

Ключевые слова:

криогенная жидкость, криопродукт, дренажное хранение, жид-

кость, шуга, плавление, емкость.

Все больший интерес в наше время представляет пилотируемое

исследование дальнего космоса.

Для продолжительных полетов использование жидкого водорода

из-за его низкой плотности и низкой температуры кипения затрудни-

тельно. Для уменьшения потерь криогенных жидкостей их лучше

сохранять в шугообразном состоянии, т. е. в охлажденном вплоть до

тройной точки состоянии. Шугообразный криопродукт представляет

собой жидкий продукт, в составе которого содержится 40…60 %

твердой фазы.

Использование криопродуктов в шугообразном состоянии значи-

тельно снижает затраты на их транспортировку и хранение. В связи

с этим рассмотрение вопросов охлаждения, а также хранения и

транспортировки криопродуктов становится актуальным. Результаты

численного решения задачи о плавлении шугообразного криопродукта

в цилиндрической емкости показаны в работах [1, 2]. Использованию

предварительного охлаждения жидкостей с целью уменьшения их

потерь при хранении посвящена работа [3]. Методика расчета поло-

жения подвижной границы с учетом плавления твердой фазы пред-

ставлена в работах [4–8].

В работе [9] описан приближенный расчет шугообразного крио-

продукта в сферической емкости.

В данной статье получены приближенные формулы для опреде-

ления времени плавления шугообразного криопродукта в торовой

емкости.