Исследование теплообмена при конденсации и режимов течения R1233zd(E) в условиях гипергравитации, микрогравитации и нормальной гравитации

Увеличение продолжительности и сложности космических миссий по исследованию внеземного пространства обусловило необходимость разработки более надежных и эффективных систем терморегулирования (СТР). СТР предназначены для поддержания жизнедеятельности на космических кораблях и планетарных базах, а также для обеспечения надлежащей работы приборов, используемых в экспериментах. Поэтому их исследование представляет значительный интерес, особенно с учетом необходимости снижения массы и объема СТР. Это требование привело к внедрению двухфазных систем теплообмена вместо традиционных однофазных систем. Следовательно, процессы двухфазного теплообмена необходимо тщательно исследовать в условиях пониженной гравитации для обеспечения адекватного проектирования систем терморегулирования космического назначения. В настоящей работе исследован теплообмен при конденсации R1233zd(E) в ходе 84-й параболической кампании ЕКА с использованием канала диаметром 3,38 мм. Эксперименты проводились в условиях гипергравитации, микрогравитации и нормальной гравитации при температуре насыщения 40 °C и массовых потоках 30 кг м−2 с−1 и 40 кг м−2 с−1. Результаты показывают значительное снижение коэффициентов теплоотдачи в условиях микрогравитации; при этом преимущественно наблюдался кольцевой режим течения. Примечательно, что в данном исследовании впервые представлены экспериментальные данные о конденсации в условиях гипергравитации. Представлены сравнения с данными для HFE-7000, полученными в ходе предыдущей параболической кампании, а также результаты сопоставления с существующими корреляциями, что подчеркивает необходимость разработки точных прогностических моделей теплообмена при конденсации в условиях микрогравитации и гипергравитации.