Довгялло Александр Иванович Некрасова Светлана Олеговна

3.3 Определение времени хранения криоагента в БКЗ в безрасходном 
состоянии 
Очевидно, что до установки на борт ЛА возможно хранение баллона вне 
борта ЛА. При этом задачей по выявлению эксплуатационных характеристик 

---

81 
баллона будет определение количества жидкой и газообразной фазы, а также 
изменение давления и температуры во времени. 
В этом случае термодинамика процессов будет отличаться от известного 
изохорного процесса рисунок 3.2 в двухфазных системах, когда в зависимости 
от численного значения удельного объёма двухфазной смеси соотношение 
между количеством жидкости и газа будет меняться по различным законам.
Так если объем смеси V кр
, то при подводе тепла и росте температуры 
смеси выше некоторой температуры Т<Т
кр
(V = V') все вещество переходит в 
жидкую фазу. В случае, когда V >V
кр
при нагреве и достижении температуры 
Т<Т
кр
(V = V'') вся жидкость переходит в состояние сухого насыщенного пара 
и далее в перегретое состояние. 
В нашем случае при безрасходном хранении рабочего тела в баллоне 
давление в нем будет определяться как процессом во внешней газовой полости, 
так и в термосе, при этом температура в газовой полости существенно 
отличается от температуры газовой подушки в термосе. Ниже предлагается 
несколько оценочных расчётов. 
При заправке баллона криопродуктом за счёт частичного вытеснения 
низкотемпературных паров газа из термоса в газовую полость и снижении 
температуры в ней остаточное давление (предположительно 0,5 МПа) может 
даже снизиться. В первом приближении примем его неизменным. С учётом 
теплопритока от стенок баллона температура последних уменьшится 
незначительно, что вполне допустимо. Пусть начальное давление 
заправленного баллона будет соответствовать остаточному Р
ост
. 
Исходя из конструкции баллона, определяются теплопритоки Q
т
по 
заправочному патрубку 10 и сильфону 11. Это тепло идёт на подогрев 
жидкости. Этот процесс может быть при небольшом промежутке времени 
практически изобарным (теплопритоки малы) или при значительном времени 
процесса идти с изменением, как температуры, так и некотором росте 
давления. Если рассчитать время процесса a – b (рисунок 3.2), применительно к 
рассматриваемому баллону, то при теплопритоках Q
т
от 3 Вт до 10 Вт (сечение 

---

82 
стенок сильфона и заправочного патрубка принято 10 мм
2
) расчётное время в 
зависимости от типоразмера баллона и криопродукта оценивается в несколько 
часов и даже суток.