Математическое моделирование температурных режимов газа и баллона высокого давления в процессе истечения газа из баллона

Учватова Валентина Пантелеевна, Иноземцева Валентина Сергеевна, Романенков Александр Михайлович

В работе рассматриваются температурные режимы газа и баллона высокого давления, в процессе истечения газа из баллона. Представлена методика математического моделирования теплопередачи через стенку баллона высокого давления при нестационарных граничных условиях. Алгоритм позволяет установить температурные режимы газа и баллона в процессе истечения газа из баллона. Исследовано влияние коэффициентов конвективного теплообмена баллона с внутренней и наружной средой на температурный режим баллона при различных граничных условиях. Из сравнения результатов математического моделирования с результатами экспериментов по наполнению и экспозиции баллона высокого давления определена величина коэффициента теплоотдачи. Показано, что в диапазоне возможных значений коэффициентов и возможных перепадов температур между внутренней и наружной средами, градиент температуры по толщине стенки баллона пренебрежимо мал.

Ключевые слова:математическое моделирование, температурные режимы, процесс теплообмена, квазистационарные граничные условия, коэффициенты конвективного теплообмена, свободные аэростаты.