Development of a prototype of a multi-loop closedbrayton cycle gas turbine power system

Abstract

Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета №5(47) Целью работы является разработка макетного образца многопетлевой замкнутой газотурбинной энергетической установки, позволяющей моделировать космические энергоустановки мощностью от десятков до сотен кВт, предназначенных для питания электроракетных или тепловых с электрическим нагревом двигателей, а также мощных систем энергообеспечения космических аппаратов различного назначения. Создание макетного образца позволит исследовать совместную работу двух газотурбинных преобразователей энергии в едином газовом контуре от общего нагревателя (в качестве которого высту-пает имитатор-электронагреватель), построить алгоритм управления модулями в переходных процессах, исследовать процессы пуска и останова модулей, а также выбрать оптимальный алгоритм управления пуском и выявить принципиальные проблемы в устройстве и конструкции установки на ранних этапах создания космических многопетлевых установок. В работе проведены оценки основных параметров замкнутой газотурбинной установки и выполнена оптимизация цикла для возможности использования имеющихся узлов. Представлен алгоритм расчёта. Исходя из полученных данных, в качестве рабочего тела была выбрана гелиексеноновая смесь с молярной массой 83,9 кг/кмоль, являющаяся термодинами-ческим аналогом криптона. Представлены параметры многопетлевой замкнутой газотурбинной установ-ки и компоновочный вариант двухпетлевой замкнутой газотурбинной установки.Гелиексеноновая смесь, многопетлевая замкнутая газотурбинная установка, космический аппа-рат, макетный образец.

Енергозабезпечення Постійної Марсіанської Місії

“…Currently, most of closed-cycle gas turbine plants is designed for the working fluid what is mixture of gases similar krypton, they are helium and xenon [5].…”