Моделирование динамических режимов совместной работы генератора и ленточно-роторного уловителя капель с учетом возникающих колебательных процессов

Движение рабочей жидкости по гидросистеме капельного холодильника-излучателя (КХИ) может сопровождаться периодическими и апериодическими изменениями расхода, скорости и давления. Источниками возмущений могут быть: пульсации давления и расхода жидкости на выходе из насосов, резкие открытия клапанов, действия системы управления КХИ и т.д. Колебания могут возникать также вследствие того, что КХИ является системой с запаздыванием. Жидкости, истекающей из генератора, необходим некоторый промежуток времени для того, чтобы попасть в уловитель капель. Известно, что даже в линейных системах с постоянным временем запаздывания возможно самопроизвольное возникновение колебаний. В то же время расходные характеристики ряда узлов КХИ – нелинейные. Время запаздывания – величина, которая зависит от расхода жидкости через генератор капель, связанного с их скоростью. В нелинейных системах с запаздыванием неустановившиеся явления не ограничиваются процессами запуска и останова. Возможными являются самопроизвольные нарушения стационарного режима работы. Отклонение параметров от стационарного режима зависит от динамических свойств гидросистемы КХИ, которые определяются характеристиками ее составных частей, а также элементов автоматики, управляющей работой излучателя. Для организации надежного управления КХИ важным является правильный выбор гидравлической схемы, обоснованная расстановка элементов автоматики и средств гашения волновых процессов, т.е. требуется проведение детального анализа влияния указанных факторов на динамические режимы совместной работы генератора и ленточно-роторного уловителя капель с учетом возникающих колебательных процессов. Моделирование совместной работы генератора и уловителя капель бескаркасной системы теплоотвода в космосе осложняется многофакторностью задачи, а также разнородностью происходящих физических процессов. В связи с этим для моделирования использовался метод имитационного компьютерного моделирования. Выбор факторов, учитываемых в компьютерной модели, проводился на основе анализа закономерностей работы узлов. Для этого разработаны физико-математические модели процессов, учитывающие результаты предыдущих этапов исследования, а также новые экспериментальные данные. Обоснованы факторы, влияющие на закономерности совместного функционирования генератора и уловителя капель. Для каждого узла КХИ составлялись отдельный программный модуль со своим алгоритмом работы. Осуществлено моделирование динамических режимов совместной работы генератора и ленточно-роторного уловителя капель с учетом возникающих колебательных процессов. В результате анализа и систематизации полученных результатов предложена методика выбора гидравлической схемы, позволяющей оптимально управлять рабочим процессом излучателя.