The calculation of the heat control accumulator volume of two-phase heat transfer loop of a spacecraft thermal control system

Abstract

The article presents the results of ground experiments, on the basis of which the verification of various models and correlations for phase slip was carried out. The applicability of the models and correlations to weightlessness conditions was substantiated by comparing the results for the horizontal and vertical orientation of the elements of the experimental setup. The coolant is ammonia. Experiments have shown that the best agreement between calculation and experiment is provided by the Chisholm correlation. The discrepancy between the calculated and experimental values ​​did not exceed +/-7% in the entire range of the studied parameters for both horizontal and vertical orientations, which makes it possible to recommend the Chisholm correlation for determining the heat carrier mass in a two-phase heat transfer circuit for parameters characteristic of thermal control systems spacecraft, including those for weightlessness conditions.

У статті наведено результати наземних експериментів, на основі яких проводилася верифікація різних моделей та кореляцій для ковзання фаз. Обґрунтування застосування моделей і кореляцій для умов невагомості проводилося шляхом порівняння результатів при горизонтальній та вертикальній орієнтації елементів експериментальної установки. Теплоносій – аміак. Експерименти показали, що найкращий збіг розрахунку та досвіду забезпечує кореляція Chisholm. Розбіжність між розрахунковим та експериментальним значеннями не перевищувала +/-7% у всьому діапазоні досліджених параметрів як для горизонтальної, так і для вертикальної орієнтації, що дозволяє рекомендувати кореляцію Chisholm для визначення маси теплоносія у двофазному контурі теплоперенесення для параметрів, характерних для систем терморегулювання космічних апаратів, зокрема й умов невагомості.

В статье представлены результаты наземных экспериментов, на основе которых проводилась верификация различных моделей и корреляций для скольжения фаз. Обоснование применимости моделей и корреляций для условий невесомости проводилась путем сравнения результатов при горизонтальной и вертикальной ориентации элементов экспериментальной установки. Теплоноситель – аммиак. Эксперименты показали, что наилучшее совпадение расчета и опыта обеспечивает корреляция Chisholm. Расхождение между расчетным и экспериментальным значениями не превышало +/-7% во всем диапазоне исследованных параметров как для горизонтальной, так и для вертикальной ориентации, что позволяет рекомендовать корреляцию Chisholm для определения массы теплоносителя в двухфазном контуре теплопереноса для параметров, характерных для систем терморегулирования космических аппаратов, в том числе и для условий невесомости.