Ақырлы элементтер әдісін қолдана отырып, әмбебап криогендік беттің температурасының өзгеру динамикасын зерттеу
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v80.i1.08Кілттік сөздер:
криогендік сызықтар, крио сұйықтықтары, соңғы элемент әдісі, температураның таралуы, , жылу өткізгіштік, криогендік салқындатуАннотация
Бұл жұмыс аясында азот температурасына дейін салқындаған кезде әмбебап криогендік бетке температураның таралуын зерттеу ұсынылған. Компьютерлік модельдеу әдістері, атап айтқанда соңғы элементтер әдісі, беттің ішінде бір-бірінен тең қашықтықта орналасқан әртүрлі диаметрлі жылу алмастырғыш түтіктердің көмегімен бетті салқындату кезінде пайда болатын температура мен уақыт тәуелділіктері алынды. Жылу алмасу құбырларының диаметрінің өзгеруі температураның көлемді таралуын қарастырған кезде оның салқындату қарқындылығына әсерін анықтады: жылу алмасу түтігінің үлкен диаметрі бетінің біркелкі салқындауына әкеледі. Сонымен қатар, тесіктердің үлкен диаметрі бүкіл зерттелетін бетте температура тепе-теңдігіне тез қол жеткізуге әкеледі. 7 мм тесік диаметрін қолданған кезде температура тепе-теңдігіне салқындату басталғаннан кейін 70 секундтан кейін қол жеткізілді, ал 5 мм және 3 мм тесік диаметрі сәйкесінше 90 және 100 секундтан кейін температура тепе-теңдігіне жетті. Алынған нәтижелер белгілі бір геометриялық параметрлері бар жылу алмасу түтіктерін қолдана отырып, әмбебап криогендік беттерді жобалау кезінде жақсы салқындатуға мүмкіндік береді.
Библиографиялық сілтемелер
2 E. E. Benson, Critical reviews in Plant sciences 27, 141-219 (2008).
3 M. V. Zagarola, K. J. Cragin and J. A. McCormick, Cryogenics 111, 103172 (2020).
4 D. Popov et al., Applied Thermal Engineering 153, 275-290 (2019).
5 H. Vaghela, V. J. Lakhera and B. Sarkar, Heliyon 7, e06053 (2021).
6 Z. Jiang et al., Construction and Building Materials 257, 119456 (2020).
7 L. Li and M.Yan, Journal of Alloys and Compounds 823, 153810 (2020).
8 A. Bergant, A. R. Simpson and A. S. Tijsselingm, Journal of fluids and structures 22, 135-171 (2006).
9 A. Bergant et al., Journal of Hydraulic Research 46, 382-391 (2008).
10 G. Agrawal, S. Sunil Kumar and D. K. Agarwal, Journal of Thermal Science and Engineering Applications 8, (2016).
11 K. Yuan et al., Journal of Low Temperature Physics 150, 101-122 (2008).
12 M. He et al., Progress in Nuclear Energy 141, 103952 (2021).
13 G. Guggilla et al., Journal of Heat Transfer 143, 061602 (2021).
14 B. Franz, A. Sielaff and P. Stephan, Microgravity Science and Technology 33, 1-16 (2021).
15 A. V. Dedov et al., Heat Transfer Engineering, 1-13 (2021).
16 H. Karademir et al., Journal of Thermal Engineering 7, 483-549 (2021).
17 A. Manera et al., International journal of multiphase flow 32, 996-1016 (2006).
18 K. Yuan, Y. Ji and J. N. Chung, International journal of heat and mass transfer 50, 4011-4022 (2007).
19 H. Hu, J. N. Chung and S. H. Amber, Cryogenics 52, 268-277 (2012).
20 J. Johnson and S. R. Shine, Cryogenics 71, 7-17 (2015).
21 S. R. Darr et al., 53rd aiaa aerospace sciences meeting, 0468 (2015).
22 S. R. Darr et al., International Journal of Heat and Mass Transfer 103, 1243-1260 (2016).
23 S. R. Darr et al., International Journal of Heat and Mass Transfer 103, 1225-1242 (2016).
24 F. Moukalled and M. Darwish, Journal of Computational Physics 168, 101-130 (2001).
25 C. M. Xisto et al., International Journal for Numerical Methods in Fluids 70, 961-976 (2012).
26 L. Yu, S. Diasinos and B. Thornber, Computers & Fluids 214, 104748 (2021).
27 T. H. Shih et al., Computers & fluids 24, 227-238 (1995).
28 M. F. El-Amin et al., Heat and mass transfer 46, 943-960 (2010).
29 J. H. Lu, H. Y. Lei and C. S. Dai, International Journal of Heat and Mass Transfer 114, 268-276 (2017).
30 J. Yang et al., International Journal of Heat and Mass Transfer 134, 586-599 (2019).
31 S. Darr et al., npj Microgravity 2, 1-9 (2016).
