СНИЖЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В КРИОГЕННОЙ ЖИДКОСТИ В ГОРИЗОНТАЛЬНОМ РЕЗЕРВУАРЕ

Предложен подход к повышению времени хранения криогенной жидкости в горизонтальном цилиндрическом резервуаре за счет снижения интенсивности тепломассопереноса от его внешней поверхности. Разработана математическая модель процессов тепломассопереноса в криогенной жидкости на основе уравнений нестационарного неизотермического турбулентного движения несжимаемой жидкости. В расчетах принята k–ε модель турбулентности. Сопоставление расчетных данных с экспериментальными показало адекватность предлагаемой модели. На основе математической модели показана возможность организации течения криогенной жидкости, обеспечивающего снижение интенсивности переноса перегретой жидкости из пограничного слоя у поверхности резервуара в зону испарения. Предложены способ механического ограничения термоконвективного потока жидкости от стенок резервуара к поверхности испарения жидкости в нем и устройство для реализации этого способа. Данное устройство, в отличие от аналогичных известных устройств, имеет малую площадь контакта с боковой поверхностью резервуара и инвариантно по отношению к уровню криогенной жидкости в нем. Вычислительный эксперимент показал эффективность предлагаемого подхода. На примере жидких азота, водорода и кислорода показано, что указанное устройства позволяет снизить интенсивность нагрева поверхности испарения криогенной жидкости в резервуаре и увеличить время ее хранения.
  Автор:  В. И. Ряжских, А. А. Хвостов, Д. А. Коновалов, В. А. Сумин, А. В. Ряжских
Ключевые слова:  криогенная техника, гравитационная конвекция тепла, математическое моделирование
Стр:  788