ДЗ 1, 2: Расчет теплообмена топливного бака и трубопровода с экранно-вакуумной изоляцией вариант 443

ДЗ зачтено Чугунковым В.В.

Задача №1
Определите массовый расход жидкого кислорода, необходимый для поддержания его температуры в топливном баке ракеты-носителя на уровне Т_в±ΔТ_в, при средней по поверхности бака плотности потока солнечного излучения q_c, скорости ветра V_в, температуре Т_н и относительной влажности φ_н наружного воздуха. Топливный бак имеет наружный диаметр d_б, высоту Н. Толщины и коэффициенты теплопроводности стенки бака и внутренней изоляции соответственно равны δ_б, λ_б и δ_и, λ_и. Степень черноты наружной поверхности бака равна ε_w2. Площадь поверхности верхнего (нижнего) днища бака равна F_Д. Схема для расчета теплообмена топливного бака приведена на рис. 1.

Задача №2
Определите температуру жидкого кислорода в емкости-хранилище, необходимую для поддержания его температуры в топливном баке ракеты-носителя на уровне Т_в±ΔТ_в. Топливный бак связан с емкостью-хранилищем жидкого кислорода трубопроводом длиной L с экранно-вакуумной изоляцией, который имеет внутреннюю трубу с диаметрами d₁ и d₂, наружную трубу с диаметрами d₃ и d₄, а также n экранов, расположенных концентрично с равномерным шагом между внутренней и наружной трубами. Степень черноты поверхностей труб равны ε_i, а поверхностей экранов - ε_эi. Коэффициенты теплопроводности труб равны λ_i. Трубопровод находится в условиях теплообмена с окружающей средой при средней по поверхности трубопровода плотности потока солнечного излучения q_c, скорости ветра V_в, температуре Т_н и относительной влажности φ_н наружного воздуха. Схема для расчета теплообмена трубопровода с экранно-вакуумной изоляцией приведена на рис. 1.