Личный кабинет
Подробное описание документа
Численное моделирование сепарации жидкого кислорода и газообразного гелия в условиях микрогравитации / Кукшинов Н. В., Евстигнеева В. Е., Ганцев А. А., Подчуфаров А. А. // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2026. - № 8. -
Скачать документ
Представлены результаты численного моделирования процесса сепарации жидкого кислорода и газообразного гелия в условиях микрогравитации при вращении сферического бака вокруг поперечной оси. Математическая модель основана на уравнениях Навье — Стокса для двухфазной несжимаемой среды во вращающейся системе координат. Для отслеживания межфазной границы использован метод объема жидкости (VOF) в сочетании с моделью континуальной поверхностной силы (CSF), учитывающей капиллярные эффекты и смачивание стенок. Для расчета турбулентных характеристик используется двухпараметрическая модель турбулентности k–ω SST. Проведена серия расчетов на последовательно сгущающихся неструктурированных полиэдрических сетках (300 тыс., 600 тыс. и 1,5 млн ячеек). Разработан специализированный алгоритм кластеризации на языке программирования С для автоматического определения времени сепарации — момента, когда более 99 % объема газа собирается у стенки. Установлено, что при недостаточном пространственном разрешении погрешность моделирования времени сепарации может достигать 20 %. Переход от промежуточной сетки (600 тыс. ячеек) к подробной (1,5 млн) снижает погрешность до 7,7 %. Показано, что смещение центра масс системы по осям X и Y достигает 6 и 5 мм соответственно при радиусе бака 150 мм, а проекции сил на стенки выходят на стационарный режим после завершения переходных процессов. Результаты сопоставлены с данными космического эксперимента FLUIDICS. EDN FNZZZO
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 8. - 2026.
