Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of heat transfer in a supersonic rocket head

Rosłowicz A., Bednarczyk P.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2017

|

Nr 1 (246)

79--94

EN

Design of supersonic HI rocket by the Rocketry Group of Students' Space Association (SR SKA) requires an analysis of thermal phenomena occurring in the elements particularly exposed to the high temperature gas. This paper contains a description of the methodology and the results of numerical simulation of heat transfer in the elements of the rocket head. The starting points were the flight conditions (3 characteristic points defined by altitude and Mach number) and independently calculated adiabatic temperature field of the gas. ANSYS Fluent code was used to determine the temperature field on the surface of the rocket. Computed cases were viscous and inviscid flow (for comparison). Based on the results formulated for the viscous case heat transfer boundary conditions, the numerical model and the thermophysical properties of materials were defined. The model was limited to a brass top part of the head and a part of a composite dome. Analytical and empirical method of "intermediate enthalpy" determined distribution of the heat transfer coefficient on the rocket surface. Then the transient heat transfer was calculated with the ANSYS system. It included the range from the rocket launch, moment of maximum Mach number to sufficient structure cooling. The results of the analyses were conclusions relevant to the further development work. Excessive heating of composite structures during the flight has been shown.

PL

Niniejszy artykuł zawiera opis metody oraz wyniki numerycznej symulacji wymiany ciepła w elementach głowicy rakiety. Punkt wyjścia stanowiły założone warunki lotu (3 punkty charakterystyczne określone przez wysokość i liczbę Macha) i wyznaczone niezależnie adiabatyczne pole temperatury gazu. Do wyznaczenia pola temperatur na powierzchni rakiety użyty został system ANSYS Fluent. Zostały' obliczone przypadki przepływał lepkiego i nielepkiego (dla porównania). Na podstawie wyników* dla przypadku lepkiego sformułowano warunki brzegowe wymiany ciepła, założenia modelu numerycznego. Model ograniczono do mosiężnej części noskowej i fragmentu kompozytowej kopułki. Metodą analityczno-empiryczną „średniej entalpii" (intermediate enthalpy) wyznaczono rozkład współczynnika przejmowania ciepła na powierzchni rakiety. Następnie dokonano obliczenia nieustalonej wymiany ciepła z wykorzystaniem systemu ANSYS. Obejmowały one zakres od startu rakiety, poprzez moment osiągnięcia maksymalnej liczby Macha, do wystarczającego schłodzenia konstrukcji. Efektem pracy było sformułowanie wniosków istotnych z punktu widzenia dalszych prac konstrukcyjnych, wykazano nadmierne ogrzewanie elementów kompozytowych w trakcie lotu.

2

Thermal field of the high-voltage direct-current cable

Gołębiowski J., Zaręba M.

Archives of Electrical Engineering

|

2008

|

Vol. 57, nr 1

57-68

EN

Thermal processes generated by a direct current flowing in a core of the HVDC cable were investigated. In the physical model of the system five regions are considered: Cu, XLPE, SC, Pb, PE. Convectional cooling of the external coating is assumed. The transient thermal field is determined by the method of finite elements. The stationary field is computed in analytical way. The long lasting admissible current is determined. Spatial-time distributions of the temperature are presented. The discussion of the achieved results has been carried out taking into account a change of the heat transfer coefficient.

PL

W pracy badano termiczne procesy generowane prądem stałym płynącym w żyle kabla HVDC. W modelu fizycznym układu uwzględniono pięć obszarów: Cu, XLPE, SC, Pb, PE. Założono konwekcyjne chłodzenie zewnętrznej powłoki. Nieustalone pole termiczne wyznaczono metodą elementów skończonych. Pole stacjonarne obliczono analitycznie. Określono długotrwały prąd dopuszczalny. Przestrzenno-czasowe rozkłady temperatury przedstawiono na wykresach. Przeprowadzono dyskusję otrzymanych wyników z uwzględnieniem zmiany współczynnika przejmowania ciepła.

3

Badanie porównawcze przewodnictwa cieplnego złoża aktywowanego węgla

Polesek-Karczewska S., Grochal B.J.

Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 53, nr 9

731-736

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań przewodnictwa ciepła złoża węgla aktywowanego z ziaren o różnych rozmiarach. Badania przeprowadzono na stanowisku do pomiarów nieustalonej wymiany ciepła, na którym identyczne badania wykonano dla złóż kul o jednakowych rozmiarach, bazaltowych i stalowych. Porównanie zmian rozkładów temperatury w badanych złożach w funkcji czasu pozwoliło stwierdzić, że przewodnictwo złoża aktywowanego węgla w postaci ziaren o różnych rozmiarach można wyznaczyć według modelu wykorzystywanego dla złóż jednakowych kul o średnicy bliskiej oszacowanemu średniemu rozmiarowi ziarna aktywowanego węgla.

EN

Result of research on thermal conductivity of packed bed of activated carbon of different size particles have been presented in the paper. Experiments have been done on experimental apparatus built to investigate transient heat transfer, on which the same research had been done for beds of basalt spheres and steel spheres. Comparison of time variation of temperature distribution in investigated beds has shown, that thermal conductivity of bed of activated carbon of various size grains can be estimated on the basis of model used for beds of identical spheres of diameter close to evaluated average size of activated carbon particle.