УДК 536.246:532.517.2
Тепловая конвекция в замкнутой емкости,
заполненной компонентом в трехфазовых состояниях
© Г.Н. Товарных
МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Предложена математическая модель расчета давления в замкнутой вертикальной цилиндрической емкости, частично заполненной криогенным компонентом в
трех фазовых состояниях при бездренажном хранении. <...> Рассмотрена сопряженная задача о нахождении температурных и гидродинамических полей в области
пара и жидкости с учетом тепловых потоков по стенкам при наличии подвижной
границы раздела между жидкостью и шугой и неподвижной границы раздела
между паром и жидкостью, на которой происходит испарение жидкой фазы. <...> Принято, что пар подчиняется уравнению состояния идеального газа, область
шуги изотермична и имеет температуру плавления твердой фазы, в начальный
момент времени пар и жидкость неподвижны и имеют температуру и давление
тройной точки. <...> Поле температур и скоростей в области пара и чистой жидкости определено из уравнений Навье — Стокса, записанных в приближении Буссинеска с использованием переменных вихрь — функция тока. <...> Задача решена численно с применением метода сеток по явной схеме расчета. <...> Криогенные жидкости находят широкое применение в различных
областях науки и техники. <...> Особый интерес представляет собой криогенная техника, работающая в области водородных и гелиевых температур. <...> При этом очень важными становятся вопросы охлаждения,
хранения и транспортировки криопродуктов в неустановившихся режимах при наличии внешних теплопритоков, фазовых переходов и
вибрационных нагрузок [1]. <...> Одним из перспективных способов уменьшения потерь криопродуктов является их хранение в предварительно охлажденном [2] или
шугообразном состоянии, т. е. в виде смеси твердой и жидкой фаз [3]. <...> Выигрыш в этом случае получается в увеличении запаса холода и
плотности криопродукта, а также в уменьшении давления насыщенных паров. <...> Нагрев шугообразного <...>