Т. 6, № 4, 2022
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК. СЕРИЯ «АВИАЦИОННО-РАКЕТНОЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ»
СОДЕРЖАНИЕ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ
|
В. Л. Юша, А. Ю. Громов, Ю. А. Потапов Анализ перспективных направлений создания отечественной компонентной базы ротационных машин объёмного действия для малой энергетики, холодильной и климатической техники DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-9-25 Представлен обзорный анализ исследований и разработок в области ротационных машин объемного действия для малой энергетики, холодильной и климатической техники; рассмотрено состояние мирового и российского рынка компрессорных и расширительных машин такого типа. Показано, что в этом секторе отечественного машиностроения существующий уровень и масштабы производства не соответствуют требованиям обеспечения технологической независимости РФ и реализации критических технологий. Анализ существующих конструкций ротационных машин объемного действия, а также номенклатуры отечественного холодильного и компрессорного машиностроения показал, что для реализации существующих лицензионных технологий на российских предприятиях предпочтительны ротационные машины винтового и спирального типа. Однако, с учетом актуальности обеспечения импортонезависимости РФ, наибольший интерес представляют ротационно-пластинчатые компрессорные и расширительные машины. Выявлены и сформулированы предпосылки для повышения технического уровня и конкурентоспособности ротационно-пластинчатых машин на базе с у щ ествующих отечественных технологий и новых перспективных технических решений. Ключевые слова: ротационные машины объемного действия, компрессоры, расширительные машины, конкурентоспособность, малая энергетика, холодильная техника, климатические системы, характеристики, ранжирование. |
9–25 |
|
Д. Х. Садвакасов, Г. И. Чернов, В. С. Евдокимов, Н. А. Райковский Анализ влияния скорости поршня на работу холодильного компрессора, работающего в области влажного пара DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-26-31 В работе представлена теоретическая оценка влияния скорости движения поршня на энергетическую эффективность парокомпрессионного холодильного цикла на основе сжатия в области влажного пара, реализуемого в холодильной тихоходной компрессорной ступени. В качестве рабочего тела был выбран хладагент R134a. Численный расчет рабочего процесса холодильного компрессора, работающего в области влажного пара, проведен на основе математической модели и реализован посредством использования метода Рунге–Кутта 4-ого порядка в пакете MathCad. Расчет теплоотдачи проведен по обобщенной формуле для пленочного кипения — конденсации внутри труб. На основе расчета был проведен анализ влияния скорости движения поршня на характеристики рабочего процесса компрессора, в частности, на вид его индикаторной диаграммы. Ключевые слова: поршневая компрессорная ступень, влажный пар, процесс сжатия, математическая модель, коэффициент теплоотдачи. |
26–31 |
|
А. А. Мерти, С. Норрис, А. Субианторо Влияние масла на мощность ротационного детандера с четырьмя пересекающимися пластинами = Murthy A. A., Norris S., Subiantoro A. Effects of Lubricating oil on the performance of a Four-Intersecting-Vane Rotary Expander / пер. с англ. М. А. Федоровой DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-32-41 Смазка играет важную роль в машиностроении. Масло герметизирует внутренние зазоры, предотвращая утечки, уменьшает трение и охлаждает конструктивные элементы. Настоящее исследование проведено для изучения влияния впрыскиваемого масла на мощность детандера. Марки полиэфирных смазочных масел (марки 48 и 68) были испытаны в различных условиях эксплуатации. Прототип детандера представляет собой ротационную конструкцию с четырьмя пластинами, снабженную двумя пересекающимися элементами. Была спроектирована и построена экспериментальная испытательная установка. Индикаторная диаграмма, отражающая зависимость давления от угла поворота ротора, получена с помощью шести датчиков давления, расположенных в рабочей камере, на основе чего были проанализированы особенности процесса расширения ротационного детандера с четырьмя пересекающимися пластинами. При проведении эксперимента в качестве рабочего тела использовался сжатый воздух, но в конечном итоге предполагается применение разработки в парокомпрессионной холодильной системе. Экспериментальное исследование показало, что ротационно-пластинчатый детандер стабильно работал при различных условиях эксплуатации. Экспериментальные результаты показали, что при использовании менее вязкого масла (класс POE 46) коэффициент подачи увеличился с 23,2 % до 27,2 %. Адиабатный КПД понизился с 22,5 % до 18,1 % при использовании масла с более высокой вязкостью (класс POE 68). Ключевые слова: роторно-лопастной детандер, расширение, масло, трение, эффективность. Перевод публикуется с разрешения авторов и оргкомитета серии конференций IOP: «Материаловедение и инженерия» (IOP Conference Series Materials Science and Engineering) (Лондон, 2021). |
32–41 |
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
|
В. И. Трушляков, В. В. Юдинцев, В. А. Урбанский, С. Ю. Онищук Анализ состояния разработок средств очистки орбит в околоземном космическом пространстве от объектов крупногабаритного космического мусора DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-42-52 Рассмотрено состояние загрязнения околоземного космического пространства, в том числе динамика роста этого загрязнения.Приведена актуальная информация по выведению наноспутников, что является дополнительным фактором загрязнения низкой околоземной орбиты. На основании открытой информации проведен анализ разработок российских и зарубежных подходов к очистке наиболее засоренных орбит, в том числе технологические эксперименты с использованием различных средств захвата. Для различных средств захвата были рассмотрены варианты буксировки объектов космического мусора на орбиту утилизации. Ключевые слова: космический мусор, технологические эксперименты, средства захвата, буксировка, орбита утилизации, сервисный космический аппарат |
42–52 |
|
А. В. Грехнев Пример использования компрессора газотурбинного двигателя, освоенного в производстве и имеющего хорошие характеристики, в проекте новых изделий DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-53-59 При разработке нового газотурбинного двигателя много времени и материальных средств расходуется на проектирование и испытания компрессора, который является наиболее сложной и трудоемкой сборочной единицей двигателя. Параметры компрессора определяют основные данные двигателя. В данной статье показано возможное применение компрессоров двигателей, разработанных в отрасли, в проектах новых турбореактивных двигателей и газотурбинных генераторов сжатого воздуха. Проведен сравнительный анализ идеальных циклов турбореактивного двигателя с форсажной камерой и турбореактивного двигателя с высокотемпературной камерой сгорания. Показано преимущество схемы двигателя с высокотемпературной камерой сгорания перед схемой турбореактивного двигателя с форсажной камерой. Высокая скорость истечения газов из реактивного сопла двигателя с высокотемпературной камерой сгорания позволяет применять данную схему двигателя для изделий со сверхзвуковой скоростью полета. Ключевые слова: турбореактивный двигатель, компрессор, турбина, основная камера сгорания, высокотемпературная камера сгорания, форсажная камера, реактивное сопло, идеальный цикл двигателя. |
53–59 |
|
П. С. Ячменев Исследования проектного облика малого космического аппарата с электротермической двигательной установкой DOI: 10.25206/2588-0373-2022-6-4-60-68 В работе представлены результаты решения многовариантной задачи формирования проектного облика малого космического аппарата с различными двигательными установками на основе фреонов с электротермическими микродвигателями. В качестве исходных данных определены требуемые запасы характеристических скоростей на поддержание срока активного существования для круговых орбит 350–390 км для малых космических аппаратов с различными площадями миделя. Удельные и габаритно-массовые характеристики двигательных установок малого космического аппарата определены с использованием множества основных проектных параметров, полученных методом случайного поиска. Сформированные ранжированные ряды альтернативных вариантов малых космическихаппаратов по мере убывания комплексного суммарного критерия многокритериальным методом расстановки приоритетов для различных принципов проектирования малого космического аппарата с двигательной установкой позволяют выявить наиболее оптимальные проектные решения. Ключевые слова: малый космический аппарат, низкоорбитальная группировка, двигательная установка, электротермический микродвигатель, метод случайного поиска, метод расстановки приоритетов. |
60–68 |