ИСТИНА

Объектом исследования являются теплопередающее оборудование и системы охлаждения особотеплонапряженных элементов силовых и энергетических установок; сверхскоростные распределительные механизмы силовых и энергетических установок. Цель работы: разработка оперативных целевых прогнозов по актуальным для создания принципиально новых образцов вооружения и военной техники направлениям в области физико-технических проблем военной энергетики. Методом исследования является анализ литературных данных и проведение численных и аналитических исследований. Новизна данного исследования заключена в структурном подходе к анализу и исследованию диссипативных процессов и сверхскоростных распределительных механизмов.

Проведены патентные исследования в области использования диссипативных и транспирационных процессов в теплообменном оборудовании и системах охлаждения теплонапряженных деталей и узлов и показано, что на сегодняшний день нет решения, однозначно обеспечивающих возможность повышения надежности и живучести энергоустановок. Выполнен анализ достигнутого уровня и продемонстрированы проблемы развития теплопередающего оборудования и систем охлаждения высоконагруженных теплонапряженных деталей и узлов энергоустановок. Проведено обоснование целесообразного уровня необратимых потерь энергии в теплопередающем оборудовании и теплонапряженных деталях и узлах. Проведен сравнительный анализ известных способов охлаждения, позволяющих приблизить глубину охлаждения к пористым системам охлаждения, но при этом имеющих значительно больший ресурс и меньшую потребную мощность на прокачку охладителя. Показана целесообразность применения транспирационных способов охлаждения на примере систем охлаждения лопаток газовых турбин. Выполнен анализ данных о процессах переноса теплоты, массы и количества движения на поверхностях, покрытых регулярным рельефом. Проанализирована гидродинамика и тепло- и массообмен при обтекании поверхностей с лунками и продемонстрировано влияние этих факторов на аналогию Рейнольдса. Проведен анализ и выполнено обоснование целесообразных вариантов тепловой защиты поверхности, связанных с наличием поперечного потока вещества у поверхности тела при наличии завесного и пористого охлаждения. В процессе работы выполнены патентные исследования в области конструкций систем управления параметрами топливоподачи, в частности, конструкций сверхскоростных распределительных механизмов. Выполнен анализ достигнутого уровня и проблем развития схем и принципов функционирования и управления системами топливоподачи на основе вариантов высокоскоростных распределительных устройств. Выполнен сравнительный анализ вариантов схемных решений и конструкций высокоскоростных распределительных устройств. Проведен сравнительный анализ конструктивных схем быстродействующих распределительных устройств и систем управления параметрами топливоподачи на их основе. Проанализированы и обоснованы параметры работоспособности, управляемости, технологической и программной идентичности систем управления параметрами рабочего тела на основе компьютерного моделирования динамики элементов распределителей и процессов формирования двухфазных потоков. В результате работы проведен сравнительный анализ и оценка перспектив конструктивных схем сверхскоростных распределительных механизмов. Результаты полученные на данном этапе необходимы для формирования итогового оперативно целевого прогноза путей повышения эффективности силовых и энергетических установок объектов вооружения и военной техники.