Презентация на тему Исследование методов управления системой активной тепловой защиты

Презентация на тему Исследование методов управления системой активной тепловой защиты, предмет презентации: Разное. Этот материал содержит 18 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ КАФЕДРА СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ

Студентка гр. 43503/12:
Вьюнкова Евгения Андреевна

Научный руководитель:
Саваровский Александр Александрович


ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ АКТИВНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ

Санкт-Петербург
2014


Слайд 2
Текст слайда:

Проблема

Интенсивный аэродинамический нагрев элементов конструкции, таких как передние кромки аэродинамических поверхностей, носовые части, входные устройства воздухозаборников и др.

Актуальность проблемы

Охлаждение горячих поверхностей при больших значениях теплового потока является необходимым условием для осуществления крейсерского гиперзвукового полета в плотных слоях атмосферы.


Слайд 3
Текст слайда:

Цель

Исследовать методы управления системой активной тепловой защиты и определить наиболее эффективный метод управления.

Задачи

Рассмотреть способы обеспечения тепловой защиты и непосредственно методы управления системой активной тепловой защиты.
Выполнить математическое моделирование системы активной тепловой защиты и определить основные показатели эффективности ее работы.
Выполнить анализ полученных численных результатов и дать оценку возможности управления системой активной тепловой защиты на их основе.


Слайд 4
Текст слайда:

Рисунок 1 -Пример модели плоского термохимического реактора прямоугольного сечения, h << l

Метод расчета ТХР

Плоский ТХР представляет собой параллелепипед, одна из стенок которого (для определенности верхняя) нагревается снаружи, изнутри она покрыта катализатором, нижняя стенка теплоизолирована. На верхней стенке ставились граничные условия
первого ( Т=Тст) или второго ( ) рода,

где q - удельная плотность теплового потока.
На вход ТХР подается равномерно перемешанная смесь паров углеводорода и воды с известными параметрами Рвх, Твх и Gвх.

При решении задачи использовались следующие условия:

1 - Приближение узкого канала (h<2 - Квазиламинарное приближение (μэфф = μ+μт ) .
3 - Модель химически равновесного течения (τхим<<τгаз).

Рассматривались химические реакции:




Слайд 5
Текст слайда:

Система уравнений Навье-Стокса

* Ю.В. Лапин, М.Х. Стрелец. Внутренние течения газовых смесей. М., «Наука», 1989


Слайд 6
Текст слайда:

Сравнение результатов численного расчета с экспериментальными данными

 

Распределение температуры нагреваемой стенки по длине канала реактора

Распределение мольной концентрации водорода, получаемого в результате реакции паровой конверсии, по длине канала


Слайд 7
Текст слайда:

Снижение температуры теплонапряженной стенки (либо увеличение теплосъема со стенки).

Увеличение мольной концентрации водорода в паро- углеводородной смеси, прошедшей через канал термохимического реактора.

Основные показатели эффективности
работы системы активной тепловой защиты


Слайд 8
Текст слайда:

Была произведена серия расчетов с граничными условиями 2-го рода и варьированием начальных параметров для улучшения основных показателей эффективности работы системы активной тепловой защиты и решения двух основных задач:

Обеспечение эффективного охлаждения теплонапряженной поверхности термохимического реактора.

Получение высокоэффективного топлива с высокой мольной концентрацией водорода.


Слайд 9
Текст слайда:

4.1. Изменение расхода химически реагирующей смеси

 

 

Распределение температуры смеси T
по длине канала L


Слайд 10
Текст слайда:

4.1. Изменение расхода химически реагирующей смеси (продолжение)

 

Распределение мольной концентрации метана в смеси по длине канала L

Распределение мольной концентрации водорода в смеси по длине канала L


Слайд 11
Текст слайда:

4.2. Изменение начальной температуры химически реагирующей смеси

 

Распределение температуры смеси T
по длине канала L

Графики зависимости выходных параметров для серии расчетов 2.1 – 2.3 при трех различных значениях T_вх:
«2.1» при Tвх = 473 К, «2.2» при Tвх = 573 К, «2.3» при Tвх = 673 К.


Слайд 12
Текст слайда:

4.2. Изменение начальной температуры химически реагирующей смеси
(продолжение)

Распределение мольной концентрации метана в смеси по длине канала L

Распределение мольной концентрации водорода в смеси по длине канала L

Графики зависимости выходных параметров для серии расчетов 2.1 – 2.3 при трех различных значениях T_вх:
«2.1» при Tвх = 473 К, «2.2» при Tвх = 573 К, «2.3» при Tвх = 673 К (продолжение).


Слайд 13
Текст слайда:

4.3. Изменение ширины канала реактора

 

Распределение температуры смеси T
по длине канала L

Графики зависимости выходных параметров для серии расчетов 3.1 – 3.3 при трех различных значениях h:
«3.1» при h = 3 мм, «3.2» при h = 4 мм, «3.3» при h = 5 мм.


Слайд 14
Текст слайда:

4.3. Изменение ширины канала реактора
(продолжение)

Распределение мольной концентрации метана в смеси по длине канала L

Распределение мольной концентрации водорода в смеси по длине канала L

Графики зависимости выходных параметров для серии расчетов 3.1 – 3.3 при трех различных значениях h:
«3.1» при h = 3 мм, «3.2» при h = 4 мм, «3.3» при h = 5 мм (продолжение).


Слайд 15
Текст слайда:

Анализ полученных результатов и оценка возможности управления системой с их помощью

Варьирование большинства входных параметров ведет одновременно к двум противоположным результатам: при улучшении одного из показателей эффективности снижается второй.

Основная задача - подбор входных параметров системы и варьирование в ходе полета с целью обеспечения оптимального баланса между охлаждением теплонагруженных поверхностей и получением высокоэффективного водород-содержащего топлива на каждом режиме полета.

Наиболее эффективное управление работой системы активной тепловой защиты может быть достигнуто применением комбинации из нескольких управляющих воздействий.


Слайд 16
Текст слайда:

Произведена серия расчетов с граничными условиями 2-го рода

Обеспечение эффективного охлаждения теплонапряженной поверхности термохимического реактора

Получение минимального необходимого уровня водорода, выделяемого в ходе реакции паровой конверсии метана

Комбинация из нескольких управляющих воздействий



Эффективное управление


Слайд 17
Текст слайда:

Рассмотрены основные принципы обеспечения тепловой защиты для теплонапряженных поверхностей.
Обоснована математическая модель работы системы активной тепловой защиты.

Проведены обширные расчетные исследования при решении задачи с граничными условиями 2-го рода.
Выявлены и устранены недостатки математической модели.

Выполнен анализ полученных данных.
Определены наиболее эффективные методы управления режимами работы системы активной тепловой защиты.


Слайд 18
Текст слайда:

Спасибо за внимание!

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ АКТИВНОЙ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика