Сепарация жидкости из газожидкостного потока в системе регенерации воды СРВ-К2М на космической станции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.26.02, кандидат наук Капица Анна Александровна

• Капица Анна Александровна
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Капица Анна Александровна

Условные обозначения

Перечень используемых сокращений

Введение

1 Сепарация жидкости из газожидкостной смеси в условиях невесомости в системах регенерации воды космических станций

1.1 Физические основы процесса сепарации в условиях невесомости

1.2 Сепарация жидкости в современных регенерационных системах водообеспечения

1.3 Сепарация жидкости в СРВ-К2М

1.4 Способы увеличения ресурса узла сепарации в системе регенерации воды

из конденсата атмосферной влаги

1.5 Процессы, определяющие сепарацию в статическом сепараторе

1.6 Способы расчета ресурса статического сепаратора

1.7 Общая постановка задачи

2 Разработка способа и устройства для сепарации жидкости из газожидкостного потока в условиях невесомости

2.1 Описание разработанного способа сепарации

2.2 Исследование фильтрования через пористые полимерные мембраны

2.3 Исследование влагопоглощения пористым телом и выбор материала для насыпки

2.4 Конструкция мембранного фильтра-разделителя

2.5 Фильтровальный пакет

2.6 Погрешности измерений и оценка точности расчетов

2.7 Основные материалы для сепаратора

2.8 Описание разработанной схемы сепарации

2.9 Испытания разработанного мембранного фильтра-разделителя

3 Математическое моделирование процесса сепарации в разработанном мембранном фильтре-разделителе

3.1 Фильтрование жидкости через многослойный пакет

3.2 Поступление жидкости в мембранный фильтр-разделитель

3.3 Течение жидкости в пористой насыпке, аккумуляция порции жидкости

3.4 Распределение потоков жидкости в элементарной ячейке

4 Лабораторное оборудование, методики проведения и результаты исследований

4.1 Описание экспериментальных установок

4.2 Результаты исследований

4.3 Погрешность измерений и точность расчетов

4.4 Алгоритм расчета ресурса и программа для его реализации

4.5 Обсуждение результатов расчетов и экспериментов

5 Внедрение разработанного мембранного фильтра-разделителя и расчет его экономической эффективности

5.1 Экспериментальная эксплуатация мембранного фильтра-разделителя в составе СРВ-К2М

5.2 Подготовка воды для системы «Электрон-ВМ»

5.3 Расчет массоэнергетических характеристик

5.4 Расчет экономической эффективности внедрения мембранного фильтра-

разделителя

Заключение

Список литературы

Условные обозначения А - безразмерная переменная фильтрования, А = - Шнач;

ч

Ь - показатель, зависящий от схемы улавливания загрязнений; Евозд - диффузия воздуха через полимерные мембраны, м/с; й - диаметр, м (см; мм);

§ - ускорение свободного падения на Земле, м/с2;

§0 - ускорение свободного падения на борту МКС с учетом компенсации постоянным падением станции, м/с2; к - вертикальная координата, У - плотность потока, м/с (см/мин; см/с); К0 - безразмерная постоянная фильтрования; I - характерный линейный размер, м; М - масса, г; т - пористость;

п - остаточное ускорение свободного падения, п=§/§0; Р - давление или потенциал, Па (мм вод.ст.); Ра - капиллярное давление,

АР - перепад давления, т.е. разность давлений в разных участках системы или на границе, Па (мм вод.ст.);

АРкр - критический перепад давления, Па (мм вод.ст.);

-5

Q - производительность (протекаемость), м/с (л/мин);

3

Ч - количество жидкости (фильтрата), м (л, см ); г - радиус пор, м;

Я - общее гидравлическое сопротивление фильтрующего элемента, 1/м;

Л

Яф - площадь фильтрования, м ;

Т - температура, К; ? - температура, °С;

Ж

Тх - безразмерная переменная фильтрования, Тх = ~тачт;

нач

и - влажность, г/г;

ипогл - водопоглощение, г/г;

им - максимальная гигроскопическая влажность, г влаги/г сух. тела;

V - удельная скорость течения или фильтрования, м/с;

V - удельный объем фильтрата, см;

Жэ - энергия смачивания или адгезионное напряжение, Дж; Х - безразмерная постоянная фильтрования;

Л

ц - коэффициент кинематической вязкости, м /с; © - краевой угол или угол смачивания; ¡л - динамическая вязкость, Па с;

-5

р - плотность, кг/м ;

а - поверхностное натяжения жидкости, Дж/м2; т - время фильтрования, с (мин).

Перечень используемых сокращений

БКВ - блок кондиционирования воды

БПК - блок подачи конденсата

БРПК - блок разделения и перекачки конденсата

ГЖС - газожидкостная смесь

КАВ - конденсат атмосферной влаги

МЕ - мембранная емкость

МКС - международная космическая станция

МФР - мембранный фильтр-разделитель

СВО - система водообеспечения

СЖО - системы жизнеобеспечения

СКВ - система кондиционирования воздуха

СРВ-К(2М) - система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги ЭПМ - элемент патронный мембранный CWC - американская емкость для воды

Введение

Актуальность темы исследования

Отделение конденсата атмосферной влаги (КАВ) от транспортного воздуха является одним из ключевых массообменных процессов в системах жизнеобеспечения пилотируемых космических аппаратов. Особенно важным этот процесс становится для регенерационных систем водообеспечения, так как качественная сепарация позволяет увеличить степень замкнутости системы. Одной из таких систем является система регенерации воды из конденсата атмосферной влаги СРВ-К2М. Крайне важно обеспечивать полное разделение жидкости и газа. С одной стороны, пузыри воздуха в жидкости значительно сокращают ресурс СРВ-К2М по очистке конденсата атмосферной влаги от органических и неорганических примесей. С другой стороны, осушенный воздух направляется в модуль, а унесенные капли значительно нарушают влажностный режим кабины, могут быть причиной выхода из строя оборудования и опасны для жизни и здоровья космонавтов при случайном вдыхании жидкости. Даже при регулярных поставках с Земли в условиях работы на борту орбитальной станции очень важным является длительный ресурс сепаратора. Штатный сепаратор жидкости из газожидкостного потока (ГЖС) в СРВ-К2М оказался неустойчивым к загрязненности конденсата атмосферной влаги и контаминации его микроорганизмами. В связи с этим возникла актуальная задача усовершенствования узла сепарации в системе регенерации воды из конденсата атмосферной влаги, которая позволила бы обеспечить полное разделение КАВ и транспортного воздуха с продолжительным ресурсом при условии поступления загрязненного конденсата.

Степень разработанности темы исследования

В литературе рассмотрен способ сепарации жидкости из газожидкостного потока, при котором жидкость впитывается пористым материалом, а воздух выводится в кабину [92], недостатком этого способа является невозможность обеспечения полного разделения жидкости и воздуха в условиях функционирования

СРВ-К2М. Также рассматривается способ сепарации, при котором жидкость под давлением, не превышающим критическое, проходит через гидрофильную пористую стенку, а воздух выводится [77]. Недостаток этого способа - ограничение по объему порции жидкости, подаваемой за цикл.

Проведенный анализ литературы показывает, что готового решения для значительного увеличения ресурса узла сепарации СРВ-К2М при жестком ограничении в энергопотреблении и габаритах не существует.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Сепарация жидкости из газожидкостного потока в системе регенерации воды СРВ-К2М на космической станции»

Цель работы

Целью работы является увеличение ресурса узла сепарации системы регенерации воды из конденсата атмосферной влаги при сохранении габаритов и энерготрат системы в целом.

Основные решенные задачи:

1. Разработка и расчетно-экспериментальное обоснование нового способа сепарации и мембранного фильтра-разделителя (МФР) для его осуществления.

2. Разработка двухступенчатой схемы сепарации для блока разделения и перекачки конденсата СРВ-К2М.

3. Разработка математической модели сепарации жидкости в МФР

4. Экспериментальная проверка адекватности представленной модели при работе на модельных растворах и конденсате атмосферной влаги.

5. Анализ работы МФР на борту МКС.

Научная новизна работы:

- экспериментально полученные постоянные фильтрования, характеризующие процесс фильтрования через многослойный фильтровальный пакет в заданных условиях;

- новая эмпирическая зависимость для расчета скорости потока жидкости через ненасыщенный влагой пористый материал в заданных условиях;

- обоснован и предложен способ сепарации, в котором одновременно осуществляются сопряжённые процессы аккумуляции жидкости во влагоудержи-вающем пористом материале, транспорт жидкости через пористый материал к

гидрофильной микропористой поверхности и откачка жидкости через эту поверхность за счет разности давлений.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость заключается в том, что полученные выводы дополняют теорию фильтрования через многослойные фильтровальные пакеты. Основные теоретические результаты могут стать основой для дальнейшего изучения механизма сепарации жидкости в условиях невесомости с возможностью аккумулирования порции жидкости.

Практическая значимость заключается в следующем:

- Разработанная двухступенчатая схема сепарации реализована в системе регенерации воды из конденсата атмосферной влаги. В качестве первой ступени сепарации используется разработанный мембранный фильтр-разделитель, а второй - штатный разделитель.

- Разработанный сепаратор используется на борту МКС для подготовки воды для системы «Электрон-ВМ».

- Получены патенты РФ на устройство для сепарации жидкости из газожидкостного потока в гермообъекте и на способ сепарации жидкости из газожидкостного потока в гермообъекте и устройство для его осуществления.

Методология и методы исследования

Методологическую основу исследования составили научные труды отечественных и зарубежных ученых в области проектирования регенерационных систем жизнеобеспечения, исследования течения двухфазных потоков, сепарации жидкости в условиях невесомости и фильтрования жидкости.

Информационные источники научного исследования:

- научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных докладов, материалов научно-технических конференций;

- официальные документы: положения и ГОСТ;

- результаты собственных расчетов и проведенных экспериментов.

Для исследования процессов и получения неизвестных параметров использо-

вались такие методы как эксперимент, математическое моделирование, численные методы.

На защиту выносятся:

- предложенный способ сепарации;

- расчетно-эмпирическое обоснование конструкции разработанного аппарата;

- схема двухступенчатого узла сепарации для СРВ-К2М;

- математическая модель процесса сепарации в МФР и его программная реализация.

Достоверность и апробация результатов

Диссертационная работа имеет расчетно-экспериментальный характер и достоверность полученных результатов и сделанных выводов подтверждается строгой формулировкой основных положений исследований и используемых формализованных описаний, применением базовых методов регрессионного анализа и сопоставлением результатов вычислительных экспериментов с данными экспериментальной эксплуатации. Достоверность экспериментальных данных обеспечивается использованием современных средств и методик проведения исследований. Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась общепринятыми методами вариационной статистики, по оценке отклонений результатов от средних значений использовалось распределение Стьюдента с достоверной вероятностью 95%.

Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на Международной Конференции «Авиация и Космонавтика» (Москва, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013гг.), на 2-й Всероссийской конференции «Информационные технологии в авиационной и космической технике -2009» (Москва, 2009), на 14-й Международной научной конференции «Системный анализ, управление и навигация» (Евпатория, Украина, 2009), на Международной научно-практической конференции «Пилотируемые полеты в космос» (Звездный городок, РФ, 2009, 2013,), на Космическом форуме, посвященном 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина» (Москва, 2011), на Международном Астронавтическом Конгрессе 1АС (Кейптаун, ЮАР, 2011).

Личный вклад автора

Диссертантом поставлена актуальная задача увеличения ресурса узла сепарации СРВ-К2М. Проведены исследования, которые позволили получить экспериментальные данные по параметрам процесса сепарации жидкости из движущегося газожидкостного потока при аккумуляции жидкости пористым телом и ее отводе через микрофильтрационную мембрану. Был обоснован предложенный способ сепарации, проведены эксперименты, которые позволили определить закон фильтрования жидкости через многослойный фильтровальный пакет и параметры течения жидкости через пористое тело в заданных условиях. Разработаны алгоритм расчета ресурса аппарата и программное обеспечение для его реализации. Проведены испытания МФР и двухступенчатой схемы сепарации. Проанализированы данные по работе МФР на борту МКС. Лично и в соавторстве написаны научные труды, результаты работы обсуждались на конференциях и конгрессах.

Внедрение результатов исследования

Полученная в результате исследования методика расчета ресурса МФР применяется в АО «НИИхиммаш» для анализа работы аппарата на МКС. Разработанная схема сепарации и МФР используются на борту МКС в СРВ-К2М. Основные результаты исследований внедрены в учебный процесс кафедры 607 «МАИ (НИУ)» и используются при преподавании дисциплины «Преддипломный курс: проектирование систем жизнеобеспечения» и проведении лабораторных работ.

Публикации

Основные результаты работы опубликованы в журналах, входящих в рецензируемый ВАК Минобрнауки России перечень изданий, представлены в патентах РФ и опубликованы в сборниках тезисов докладов. Всего по теме диссертации опубликовано 17 работ.

Структура работы и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 140 страниц, 17 таблиц, 52 рисунка; список литературы включает 146 наименований.

1 Сепарация жидкости из газожидкостной смеси в условиях невесомости в системах регенерации воды космических станций

1.1 Физические основы процесса сепарации в условиях невесомости

Притяжение Земли на высоте орбиты МКС составляет 90% от притяжения на уровне моря [145]. Состояние невесомости обусловлено постоянным свободным падением станции, а в результате давления остаточной атмосферы и других факторов на борту МКС возникает остаточное ускорение свободного падения п (n=g/g0, где g - ускорение свободного падения на Земле, g0 - ускорение свободного падения на борту МКС с учетом компенсации постоянным падением станции). Так как расчетные и экспериментальные значения остаточного ускорения свободного падения являются очень малыми величинами, при расчетах можно считать ускорение свободного падения равным 0 [25, 138, 134].

В условиях невесомости разделение фаз газ-жидкость определяется силами, которые обычно не проявляются в наземных условиях. Наибольшее значение имеют поверхностная энергия, капиллярные силы, сильно влияют на процессы разделения смачивание и инерционные силы [25, 37].

Явление смачивания определяется адгезионным взаимодействием твердой и жидкой фаз и происходит на границе трех фаз [62]. При контакте жидкости с твердой поверхностью ее поведение (смачивание) зависит от степени сродства материала твердой поверхности к жидкости, которая характеризуется величиной краевого угла © (угла смачивания). Если жидкость хорошо смачивает поверхность, т.е. имеет хорошую адгезию к поверхности (силы молекулярного сцепления), то угол ©<п/2, т.е. поверхность жидкости контактирует с твердой поверхностью (лиофильная поверхность) под острым углом (рисунок 1. 1 ). Если угол ©>п/2, то в этом случае жидкость не смачивает поверхность (лиофобная поверхность).

Из-за явления смачивания поверхность жидкости в капиллярах пористого тела приобретает кривизну гм, что является причиной возникновения капиллярного давления, вызывающего поднятие смачивающей жидкости или опускание не-

смачивающей на определенную высоту h. Величина капиллярного давления определяется как [96]:

- (1.1),

г

м

где гм - радиус кривизны мениска.

ог.ж.

ог.ж.

^ / / /+/ /.

2

от.г.

/ Л/У / / / / / /

1

Рисунок 1.1 - Равновесие капли жидкости на плоской твердой поверхности:

1 - жидкость, 2 - поверхность твердого тела, 3 - поверхность раздела жидкость-газ \э - энергия смачивания или адгезионное напряжение, , <7ТЖ , (Гтж - соответственно силы поверхностного взаимодействия твердого тела и газа, твердого тела и жидкости,

газа и жидкости

Коэффициент поверхностного натяжения может быть оценен по эмпирической зависимости [38]:

п=9

а = 10-3 -X« Т - TУ (1.2),

п=1

где Тс1 =647,3 К - абсолютная критическая температура [38]; Т - абсолютная температура, К; а^ад - безразмерные коэффициенты, являющиеся справочными величинами [38].

Ввиду выше сказанного, пористые тела обладают избирательной проницаемостью к жидкости (лиофильные пористые тела) или газу (лиофобные пористые тела) в пределах величины капиллярного давления. Перепад давления (понятие используется как синоним понятия «разность давлений») на пористом теле, при

3

о

т. ж

котором исчезает свойство избирательности поверхности, принято называть критическим ЛРкр.

На рисунке 1.2 показаны лиофильное и лиофобное пористые тела [25].

I

II

Рг>Рж Рг-Р ж <^Ркр

Рж>Рг

Р -P <АР

ж г кр

Рисунок 1.2 - Раздел фаз газ-жидкость по пористому телу:

I - лиофильное пористое тело;

II - лиофобное пористое тело

Если мениск жидкости в капилляре принять за сферическую поверхность, то условие равновесия фаз будет определяться по уравнению: = 2™»в (0),

где rk - радиус капилляра,

cos © - косинус угла смачивания, определяющий смачивание материала и условия равновесия капли жидкости на плоскости:

cos © = ~ °"тж (1.4).

Следовательно, условием устойчивости поверхности является ограничение

Р -Р <АР

г ж кр

(1.5).

k

1.2 Сепарация жидкости в современных регенерационных системах водо-обеспечения

На борту пилотируемого космического аппарата регенерация воды может производиться из конденсата атмосферной влаги, урины, санитарно-гигиенической воды, воды из системы гидрирования углекислого газа, воды из оранжереи, отработанной технической воды и других водосодержащих смесей [5, 26, 93, 94, 106]. Во всех этих системах имеется необходимость сепарации жидкости из газожидкостной среды. В условиях невесомости широко распространен транспорт жидкости в газожидкостном потоке [92, 125]. Таким образом транспортируется воздухом конденсат из системы кондиционирования воздуха и урина при ее приеме от космонавтов. В тоже время технологии регенерации воды предусматривают ее очистку в жидкой фазе, где присутствие воздуха даже в небольших количествах является крайне нежелательным.

Для сепарации жидкости из газожидкостной среды в условиях невесомости могут использоваться сепараторы или разделители [35, 58], реализующие методы отделения жидкости, основанные на действии капиллярных и инерционных (в том числе центробежных) сил, заменяющих силы гравитации. При сепарации разделяемые компоненты не изменяют своего химического состава, потому что процесс основан на различии в физических или физико-химических свойствах компонентов смеси: размеры твёрдых частиц, коэффициент трения, смачиваемость поверхности и др. [18].

Классифицировать сепараторы жидкости из газожидкостной смеси можно по различным признакам, но в условиях работы в невесомости применяют 2 рода сепараторов, которые разделяются по наличию движущихся частей: статический (реализует статический метод сепарации жидкости в основном за счет капиллярных сил, сил поверхностного натяжения и инерции) и ротационный или центробежный (реализует метод динамического отделения за счет центробежных сил) [25, 116]. В некоторых источниках выделяется еще группа циклонных или вихревых сепараторов, в которых разделение фаз происходит за счет сил инерции при

обтекании газожидкостной смесью различных препятствий (сеток, струн и т.п.) и при закручивании потока в центробежных патрубках (циклонах) [100]. В своей работе я не выделяю циклонные сепараторы в отдельную группу, а отношу к статическим.

Ротационные сепараторы

В ротационных сепараторах (рисунок 1.3) применяются вращающиеся детали, через которые должен проходить поток воздуха, содержащий свободные капли воды [25, 92]. Центробежная сила отбрасывает влагу к стенке, где она собирается. Скорость вращения воды используется для создания избыточного статического давления, что позволяет сепаратору выводить собранную воду из аппарата при более высоком давлении, чем давление в потоке воздуха. Обычно центробежные сепараторы применяют для сильнозагрязненных жидкостей [92]. Центробежный сепаратор используется в системе приема и консервации урины (СПК-УМ) в российском сегменте МКС [32]. Он имеет небольшие массу и габариты, но увеличивает энергопотребление системы и его использование нерационально при периодической подаче КАВ.

Классификация ротационных сепараторов может устанавливаться в зависимости от источников вращения и расхода воздуха. Выделяют следующие основные типы ротационных сепараторов [25, 77, 92]:

- турбинный ротационный сепаратор. Вращающаяся часть турбинного ротационного сепаратора приводится в движение энергией воздуха, проходящего через сепаратор. Лопатки турбины, прикрепленные к цилиндру, крутят цилиндр и коллектор.

- ротационный сепаратор с приводом от двигателя. В этом типе ротационного сепаратора двигатель используется для вращения сепарационного барабана и коллектора с требуемой рабочей скоростью. Поток воздуха через аппарат обеспечивается отдельным вентилятором системы.

- ротационный сепаратор с вентилятором. При посадке вращающихся частей ротационного сепаратора и воздушного вентилятора на общий вал для орга-

низации процесса полной сепарации можно использовать один двигатель. Преимуществами такого аппарата являются выигрыш в объеме и массе скомбинированного сепаратора и вентилятора и возможность просто изменять скорости вращения вентилятора и сепаратора.

Ресурс таких сепараторов обычно намного превосходит ресурс статических сепараторов. Но в случае использования центробежных аппаратов увеличивается энергоемкость процесса, и появляется множество сложных деталей, которые снижают надежность системы. Кроме того, применение ротационных сепараторов, использующих динамическую энергию потока, рационально только при газосодержаниях потока а>0,98. Также следует учесть, что при работе ротационного сепаратора возможно дробление капель жидкости на частицы, размер которых позволяет им быть унесенными с воздухом. Определенную сложность составляет сохранение гидрозатвора во время пуска и останова сепаратора. Такие сепараторы обычно применяются при непрерывной подачи смеси [92]. Биообрастание, которому подвержены системы на борту МКС, могут вызывать блокировку подвиж-

Рисунок 1.3 - Схема центробежного сепаратора:

1 - вращающийся корпус (ротор); 2 - опоры; 3 - отбойник; 4 - черпаковый насос;

5 - кольцо жидкости

ных частей ротационных сепараторов [132]. Другой формой загрязнения жидкости является образование неорганических примесей, в этом случае образование осадка и отложение солей также может нарушить работу ротационного сепарато-

Статические сепараторы

Статические сепараторы отличаются надежностью работы благодаря отсутствию движущихся деталей. Зачастую статические сепараторы не позволяют провести полное разделение жидкости и газа и обычно используются как предварительная ступень сепарации. Принципиально возможны следующие типы статических сепараторов [25, 39, 57, 92, 140]:

- сепаратор на основе влагоудерживающего материала (рисунок 1.4). Внутри сепаратора размещен влагоудерживающий материал для сбора и транспорта жидкости. Газожидкостная смесь прокачивается через влагоудерживающий материал, осушенный воздух выходит из сепаратора, а жидкость задерживается внутри. Существуют сепараторы с влагоудерживающим материалом, расположенным в эластичном мешке. Такие сепараторы предусматривают периодическое обжатие с целью удаления собранной жидкости (например, сборник с отжимом ЕДВ-СОТ (рисунок 1.5), который разработан в ракетно-космической корпорации «Энергия» [87]). Такой сепаратор имеет большие габариты, требует дополнительные операции для отведения воды и в случае расходов, реализованных в СРВ-К2М, с воздухом уносится около 20% жидкости.

- гидрофобно-гидрофильный сепаратор (рисунок 1.6). Здесь возможны различные вариации, это либо гидрофобная мембрана в комбинации с гидрофильным фитильным материалом, либо система гидрофобно-гидрофильных мембран. Применение гидрофобных материалов неэффективно ввиду того, что адсорбция гид-

ра [130].

1

►О— Ч>

Рисунок 1.4 - Схема сепаратора с влагоудерживающим материалом: 1 - насос; 2 - сепаратор с влагоудерживающим материалом

рофильных коллоидов вызывает гидрофилизацию поверхности. Сепаратор такого типа работал на спутнике Космос 382 в системе «Роса».

- сепаратор с гидрофильной перегородкой (рисунок 1.7). В этой конструкции смачивающая жидкость проходит через перегородку, а пузырьки газа задерживаются и выводятся из системы. Работа при давлении ниже критического давления перегородки препятствует прорыву газа. Ресурс таких аппаратов ограничен из-за забивки пористой перегородки. Очень близок к этому типу статических сепараторов сетчатый сепаратор. Принцип работы сетчатого сепаратора заключается в том, что для сепарации газожидкостных смесей в невесомости используются силы поверхностного натяжения, величина которых тем больше, чем меньше характерный размер ячеек сетчатого разделителя. Главным недостатком такого устройства является их значительное гидравлическое сопротивление. Кроме того, если газ все-таки проходит через сетчатый разделитель, эти устройства перестают работать.

Рисунок 1.5 - Сборник с отжимом ЕДВ-СОТ: 1 - эластичная емкость; 2 - влагопоглощающий материал; 3 - гофрированная трубка;

4 - корпус; 5 - крышка

—!>►

!г

Рисунок 1.6 - Принципиальная схема гидрофобно-гидрофильного сепаратора:

1 - вход газожидкостной смеси; 2 - гидрофильная перегородка; 3 - жидкостная полость; 4 - гидрофобная перегородка; 5 - газовая полость

Рисунок 1.7 - Принципиальная схема сепаратора с гидрофильной перегородкой: 1 - вход газожидкостной смеси; 2 - гидрофильная перегородка (сетчатый фильтр); 3 -

жидкостная полость

- вихревой (циклонный) сепаратор (рисунок 1.8). Сепарация фаз обусловлена инерцией капелек воды в быстро вращающемся потоке воздуха. В цилиндрическом канале создается двухфазный поток по касательной к стенке с вращением воздуха в канале. Происходит эффективная сепарация капель в результате действия интенсивного центробежного поля. Такой сепаратор эффективен при постоянной скорости потока, требует дополнительных затрат энергии и больших напоров, что невозможно обеспечить в функционирующей СРВ-К2М.

Рисунок 1.8 - Принципиальная схема циклонного сепаратора: 1 - корпус; 2 -штуцер входа газожидкостной смеси; 3 - штуцер выхода воздуха;

4 - штуцер выхода жидкости В российском сегменте международной космической станции в настоящее время регенерация воды осуществляется в системе регенерации воды из конденсата атмосферной влаги (СРВ-К2М), в которой реализуется метод сепарации жидкости из движущегося газа в статическом сепараторе (разделитель Р5068) с капиллярно-пористыми металлическими элементами. Принципиальная схема СРВ-К2М приведена на рисунке 1.9 [113]. Узел сепарации А состоит из разделителя Р5068 3, мембранного насоса постоянного разрежения 5, создаваемого пружиной жидкостного насоса 6, датчика проскока жидкости 4. Газожидкостная смесь подается в систему порционно в течение 30 с (интервал между подачами 2,5 мин или 5 мин). До заполнения мембранного насоса (или мембранной емкости) конденсатом узел сепарации находится в дежурном режиме и не потребляет электроэнергию. При заполнении мембранного насоса включается механический насос откачки конденсата, опорожняет мембранный насос и отключается. Наступает режим ожидания.

| В0:1ДУх A I '

¡Жд rai II

■ ¡У'У

1ЛРМ

Т_■ I ч_l^12 m II

J^H ' ' ô r

Теплая Горячая | вода водя

L — Подсхема фи:1ь [р(>1!звия и предварительной очистки il перекачки

0 конденсата

гже

и-5(_'кн LJ — Подсистема очистки л кондиционирования CWC LJI — 1I одсистема хранения, iсодогрева и раздачи

Рисунок 1.9 - Принципиальная схема СРВ-К2М:

1 - фильтр газожидкостной смеси; 2 - фильтр-реактор; 3 - статический разделитель с блоком металлокерамических элементов; 4 - индикатор проскока жидкости; 5 - мембранная емкость; 6 - насос откачки конденсата; 7 - блок колонок очистки; 8 - датчик качества воды; 9 - блок клапанов; 10 - блок колонок кондиционирования воды; 11 - контейнер для технической воды; 12 - контейнер для питьевой воды; 13 - датчик заполнения и опорожнения; 14 - насос; 15 - рекуператор; 16 - нагреватель; А - узел сепарации (блок разделения и перекачки конденсата); ГЖС - газожидкостная смесь; СКВ - система кондиционирования воздуха; CWC -

емкость с конденсатом из модулей МКС При экипаже из 3 человек количество конденсата атмосферной влаги составляет около 4,8 л, насос с производительностью 48 л/ч и затрачиваемой мощностью 8 Вт работает 0,1 часа, суточные энергозатраты составляют 0,8 Втч [30]. Для сравнения в американской системе регенерации воды (рисунок 1.10) [120] круглосуточно работает центробежных сепаратор с мощностью 60 Вт [143]. Затраты энергии составляют 1440 Втч. Для увеличения ресурса узла сепарации СРВ-К2М было решено создать статический сепаратор, что позволило сохранить малый расход энергии.

Рисунок 1.10 - Схема водного процессора

1.3 Сепарация жидкости в СРВ-К2М

Все технологические процессы регенерации воды в рассмотренной выше СРВ-К2М осуществляются в жидкой фазе, поэтому необходимо полное отделение жидкости от транспортного газа [29, 125]. Задача разделения газожидкостной смеси на жидкость и газ (транспортный воздух) решается в блоке разделения и перекачки конденсата (БРПК). От качества работы сепаратора жидкости из газожидкостной смеси напрямую зависят эффективность и надежность работы системы регенерации в целом.

До проведения настоящей работы основным элементом блока разделения и перекачки конденсата в СРВ-К2М являлся статический разделитель с блоком ме-таллокерамических никелевых трубок (рисунок 1.11) [34]. Штатный разделитель производит отделение конденсата от транспортного воздуха, и отделенный конденсат подается в блок очистки и кондиционирования воды. В герметичном корпусе разделителя установлен пакет пористых гидрофильных трубок, конденсато-воздушная смесь последовательно проходит по внутренним каналам всех трубок. Под действием разрежения, создаваемого мембранной емкостью, расположенной

после разделителя, и за счет гидрофильности пористых никелевых трубок, жидкость проходит через стенки в межтрубное пространство, а осушенный воздух, двигаясь далее по трубному пространству, проходит через индикатор проскока жидкости и поступает в гермообъем (схема разделителя приведена на рисунке 1.12) [58]. Мембранная емкость создает разряжение в жидкостной полости разделителя порядка 450-600 мм вод.ст. В связи с тем, что аппарат не имеет возможности аккумуляции жидкости, он имеет ограничение по единовременному приему большого объема жидкости вследствие возникающей повышенной нагрузки на капиллярно-пористую стенку, через которую необходимо выводить поступившую жидкость. Забивка капилляров и биообрастание трубопроводов системы объясняет небольшой ресурс разделителя с металлокерамическими трубками по сепарации.

Рисунок 1.11 - Разделитель с блоком металлокерамических элементов

25 2

Рисунок 1.12 - Схема разделителя с блоком металлокерамических элементов: а) - схема разделителя с блоком металлокерамических элементов: 1 - вход газожидкостной смеси; 2 - выход жидкости; 3 - пористые металлокерамические трубки;

4 - внутренняя полость пористых трубок; 5 - выход воздуха; 6 - внешняя (жидкостная) полость разделителя; 7 - корпус разделителя. б) - схема сепарации на примере одного металлокерамического элемента:

Рг - давление внутри элемента; Рж - давление в жидкостной полости; d - внутренний диметр элемента.

Особенности течения процесса сепарации в системе определяют возможность использования того или иного типа сепаратора и метода сепарации. Ниже рассмотрены ключевые особенности сепарации жидкости в системе регенерации воды из конденсата атмосферной влаги.

Состав разделяемой смеси

Влаговыделения человека, попадающие в атмосферу, конденсируются в системе кондиционирования воздуха и транспортируются в виде газожидкостной смеси в СРВ-К2М. По литературным данным [10, 33, 92, 127, 128] организм одного человека ежедневно выделяет около 1,1-1,7 л влаги в атмосферу.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Капица Анна Александровна, 2016 год

Список литературы

1. Государственная программа Российской Федерации «Космическая деятельность России на 2013 - 2020 годы» утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 декабря 2012 г. № 2594-р.

2. Основные положения основ государственной политики Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу, утвержденные Президентом Российской Федерации от 19 апреля 2013 г. № Пр-906.

3. ГОСТ 9.067-76. Единая система защиты от коррозии и старения. Резины для изделий, работающих в условиях термического и светоозонного старения. Технические требования. Государственный стандарт СССР.

4. ГОСТ 409-77. Пластмассы ячеистые и резины губчатые. Метод определения кажущейся плотности. Межгосударственный стандарт. М.: ИПК издательство стандартов.

5. ГОСТ 28040-89 "Система жизнеобеспечения космонавта в пилотируемом космическом аппарате". М. Государственный комитет СССР по стандартам. 1989.

6. ГОСТ Р 50804-95 Среда обитания космонавта в пилотируемом космическом аппарате. Общие медико-технические требования. М. Государственный стандарт Российской Федерации. 1995.

7. СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. М.: Минздрав России, 2002 г.

8. Абрамов И.П.. Романов С.Ю., Самсонов Н.М. и др. Системы жизнеобеспечения орбитальной станции «Мир» и Международной космической станции// Изв. РАН. Энергетика. 2003. №3. С. 33-52.

9. Аверьянов, О. А., Филимонова В. А. Защита почв от эрозии при поливе почв дождеванием / О. А. Аверьянов, В. А. Филимонова //Степные просторы. 1985, № 3. - С.39-40.

10. Адамович Б.А., Горшенин В.А. Жизнь вне Земли. - М. : РАУ-Университет, 1997 . - 591 с.

11. Айдаров И.П. Расчеты контуров увлажнения при капельном и внутрипочвенном орошении./ И.П. Айдаров, А.А. Алексашенко, Л.Ф. Пестов// Теория и практика комплексного мелиоративного регулирования. -М.:МГМИ,1983, С. 30-35.

12. Алексашенко А.А. Выбор расчетных формул при решении обратных задач теплопроводности/ А.А. Алексашенко//Изв. АН СССР: Энергетика и транспорт, 1983. №4. С.—149-153.

13. Алексашенко А.А. Математическое моделирование процессов тепловла-гопереноса в почвогрунтах./ А.А Алексашенко//ВНИИГиМ М., 1992. т. 84. С. 11-19

14. Алексашенко, А.А. Новый аналитический метод определения коэффициента диффузии / А.А. Алексашенко //Почвоведение , 1980-№7. С.77-85.

15. Арманд А.А., Изв. ВТИ, №1, стр.16-23, 1946г.

16. Байклз Н., Сегал Л. Целлюлоза и её производные. Том 1.. Под редакцией З.А. Роговина - М.: Мир, 1974. - 499 c

17. Бакарова Н.А. «Гигиена и санитария», 1966, №2, С. 87-88

18. Барский Л. А., Плаксин И. Н. Критерии оптимизации разделительных процессов . - М.: Наука, 1967. 215 с.

19. Барташев Л.В. Технико-экономические расчёты при проектирование и производстве машин . - 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 1968 . — 352 с.

20. Басниев К.С. Подземная гидромеханика / К.С. Басниев, И.Н. Кочина, В.М. Максимов.- 1993. 416 с.

21. Баттерворс Д. и Хьюитт Г. Теплопередача в двухфазном потоке / М., Энергия, 1980. 328 с.

22. Беликов С.Е. Водоподготовка: Справочник. /Под ред. д.т. н., действительного члена Академии промышленной экологии С. Е. Беликова. М.: Аква-Терм, 2007. 240с.

23. Беркович Ю.А., Кривобок Н.М., Ерохин А.Н. - Космические оранжереи: настоящее и будущее, М., «Слово», 2005. 367 с.

24. Бетчов Р., Криминале В. Вопросы гидродинамической устойчивости. -М.: Мир, 1971. 351 с.

25. Бобе Л.С. Технологические процессы систем регенерации воды - учебное пособие, М., МАИ, 1991. 68 с.

26. Бобе Л.С. Типовые технологические процессы в агрегатах систем жизнеобеспечения : Учеб. пособие/ Л.С. Бобе, Э.А. Курмазенко, В.С. Пичулин; МАИ им. Серго Орджоникидзе М. : Изд-во МАИ, 1989. 57 с.

27. Бобе Л.С., Астафьев В.Б., Гаврилов Л.И., Жильцова Л.Н., Кочетков А.А., Солянкина А.А., Стерин В.Ф., Андрейчук П.О., Железняков А.Г., Романов С.Ю. Способ сепарации жидкости из газожидкостного потока в гермообъекте и устройство для его осуществления. Патент РФ №2453480; заявка №2010132893 от 6 августа 2010, RU 2354480 2. Опубликовано 20.02.2012 Бюл. №5, 9 с.

28. Бобе Л.С., Астафьев В.Б., Гаврилов Л.И., Жильцова Л.Н., Кочетков А.А., Солянкина А.А., Стерин В.Ф., Андрейчук П.О., Железняков А.Г., Романов С.Ю. Устройство для сепарации жидкости из газожидкостного потока в гермообъекте. Патент РФ №103095; заявка №2010132894 от 6 августа 2010, RU 103095 U1. Опубликовано 27.03.2011 Бюл. №9, 2 с.

29. Бобе Л.С., Гаврилов Л.И., Кочетков А.А., Курмазенко Э.А., Самсонов Н.М., Томашпольский М.Ю. - НИИХИММАШ, Москва. 08ICES-0015, Session ICES200. Перспективы развития регенерационных систем жизнеобеспечения космических и планетных станций

30. Бобе Л.С., Гаврилов Л.И., Кочетков А.А., Курмазенко Э.А., Андрейчук и др. Регенерация воды и атмосферы на космической станции: опыт орбитальных станций "Салют", "Мир" и МКС, перспективы развития. Доклад на конференции IAC-10.A1.6.6., 27.10.2010.

31. Бобе Л.С., Кочетков А.А., Капица А.А. и др. Испытания модернизированного оборудования с увеличенным ресурсом при эксплуатации системы СРВ -К2М на МКС. - 10-ая Международная научно-практическая конференция «Пило-

тируемые полеты в космос» (27-28 ноября 2013, Звездный городок, Российская Федерация). - М.: ИМБП РАН, 2013, С.73-74.

32. Бобе Л.С., Рыхлов Н.В., Боровикова Г.С. и др. Отчет АО «НИИхиммаш» №77-1063-10/31-2013. Работа системы СРВ-К2М на СМ МКС при МКС 33-35. Инв. №6590.

33. Бобе Л.С., Синяк Ю.Е., Берлин А.А., Солоухин В.А., Эколого-технические системы: Уч.пособие - М.: Изд-во МАИ, 1992. 68 с.

34. Бобе Л.С., Астафьев В.Б. Солянкина А.А., Рыхлов Н.В., Смирнов А.Ю. Андрейчук П.О., Протасов Н.Н., Запрягайло Е.Д. Перспективная аппаратура для сепарации в системах регенерации воды. - 8-ая Международная научно-практическая конференция «Пилотируемые полеты в космос» (28-29 октября 2009, Звездный городок, Российская Федерация). - М.: ИМБП РАН, 2009, С.142.

35. Большой энциклопедический словарь. Редакторы: И. Лапина, Е Матали-на, Р. Секачев, Е. Троицкая, Л. Хайбуллина, Н. Ярина, Изд.: Астрель, 2008г., 1248 с.

36. Борисов В.В. Пилотируемые космические программы - выбор пути. Ж. Пилотируемые полеты в космос, УДК 629.7, №2(4)/2012, С. 13-25.

37. Бояринов А.И., Кафаров В.В. Методы оптимизации в химической технологии. М., Химия, 1981. 576 с.

38. Варгафтик Н.Б., Воляк Л.Д., Волков Б.Н. «Экспериментальное исследование поверхностного натяжения воды при высоких температурах». Доклад на VII Международной конференции по свойствам воды. 1968. С. 45.

39. Вережников В.Н. Избранные главы коллоидной химии. Воронеж, Изд-во ВГУ, 2011г. 237с.

40. Веригин Н.Н., Васильев С.В., Саркисян В.С., Шержуков Б.С. Гидродинамические и физико-химические свойства горных пород. - М.: Недра, 1997. -С. 271.

41. Ветренко Е.А. Научно-экспериментальное обоснование внутрипочвен-ного орошения яблоневого сада: Автореф. дис. канд. техн. наук. - Волгоград, 2003. - 23 с.

42. Ветренко Е.А. Расчет влагопереноса при ВПО с учетом влагоотбора корнями растений //Актуальные проблемы экологии в условиях современного мира: Материалы II международной научно-практической конференции. - Майкоп, 2002. С.67-69.

43. Воронин Г.И., Поливода А.И. Жизнеобеспечение экипажей космических кораблей. - М.: Машиностроение, 1967. 211 с.

44. Вукалович М.П., Ривкин С.Л., Александров А.А. «Таблицы тепло-физических свойств воды и водяного пара», Изд-во стандартов, 1969, 408 стр.

45. Гальперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., Химия, 1981. Т.1 - 543 с. Т.2 - 418 с.

46. Глобус А.Н. Экспериментальная гидрофизика почв. Л. 1969. 232 с.

47. Глушко В.П. Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1987. 304 с.

48. Глушко В.П. Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР. - М.: Машиностроение, 1981. 208 с.

49. Грановский М.Г. Электрообработка жидкостей. Л., «Химия», 1976. 216 с.

50. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. - М.: Мир, 1984. 310 с.

51. Гутин Ю.В. Энциклопедия машиностроения. Разд. 3. Фильтры. М.: Машиностроение, 2004. 364 с.

52. Дерягин Б.В., Коллоид.ж., 1946, т.8, №1, С. 27-30.

53. Долгопольская М.А. Биологические основы борьбы с обрастаниями. Киев, «Наукова думка», 1973. С. 111-194.

54. Дытнерский Ю. И. Баромембранные процессы. Теория и расчет. - М.: Химия, 1986. 272 с.

55. Дытнерский Ю. И. Мембранные процессы разделения жидких смесей М.,«Химия», 1975. 232 с.

56. Дытнерский Ю. И. Обратный осмос и ультрафильтрация.- М.: Химия, 1978. 352 с

57. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии (часть 2). - М.: Химия, 1995, 367 с.

58. Елисеев А.С. Техника космических полетов. М. Машиностроение. 1983,

С.143.

59. Емцев, В.Т. Микробиология: учебник для вузов/ В.Т. Емцев, Е.Н. Мишу-стин. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Дрофа, 2005. 445 стр.

60. Ефремова Т. Ф. Современный толковый словарь русского языка. В 3 томах. Том 3. Изд.: Астрель, 2006г. 976 стр

61. Жужиков В.А. Фильтрование - Теория и практика разделения суспензий, 4-е изд., перераб. и доп. - Москва, Химия, 1980. 400 с

62. Зимон А.Д. Адгезия жидкости и смачивание. М., «Химия», 1974. 416 с.

63 Иксанов Р.Г. Задача Стефана о впитывании влаги в почву //Сборник научных трудов МГУП. - М., 2004. - С. 155-160.

64. Йосс Ж, Джозеф Д. Элементарная теория устойчивости и бифуркаций М.: Мир, 1983. 304 с.

65. Кавказов Ю.Л. Взаимодействие кожи с влагой, М., 1952 г. 320 с.

66. Капица А.А., Бобе Л.С., Астафьев В.Б., Стерин В.Ф. Исследование процесса фильтрования в мембранном фильтре-разделителе системы регенерации воды. - «Космический форум 2011, посвященный 50-летию полета в космос Ю.А. Гагарина» (Москва, 18-19 декабря 2011). Тезисы докладов. - М.: ИМБП РАН, 2011, С. 168.

67. Киселев А.В., Лукьянович В.М., Порай-Кошиц Е.А. Методы исследования структуры высокодисперсных и пористых тел. М.: Изд. 11. АН СССР, 1958. С. 161.

68. Козлов Б.К. Формы течения газожидкостных смесей и границы их устойчивости в вертикальных трубопроводах. Журнал технической физики. - М.: Изд-во АНСССР, 1954.-т.24- вып. 12 - С. 2285-2288.

69. Коптелов К.А., Романов С.Ю., Цихоцкий В.М., Гуля В.М. Холодильно-сушильный агрегат. Патент РФ №2165380; заявка № 99116460/28 от 29 июля 1999, RU 2165380. Опубликовано 20.04.2001.

70. Крикалев С.К., Крючков Б.И., Курицын А.А. Пилотируемые полеты: от Ю.А. Гагарина к МКС и полетам в дальний космос. Ж.Пилотируемые полеты в космос, УДК 629.78, №2(2)/2011, С. 6-20.

71. Кутателадзе С.С., Накоряков В.Е. Тепломассообмен и волны в газожидкостных системах, Новосибирск: Наука, 1984. 301 с.

72. Лебедев А. Ф., Почвенные и грунтовые воды, 4 изд., М. - Л., 1936. 315 с.

73. Лубянов Н.П., Нороха Ю.М., «Электрические станции», 1964, №3, С. 32-37.

74. Лыков А.В. Теория сушки, «Энергия», Москва, 1968. 471 с.

75. Лялин Д.А., Баранов А.Е., Нечаев М.В. Новое поколение электролизеров для космической техники. Ж.Пилотируемые полеты в космос, УДК 629.78, №2(2)/2011. С. 62-72.

76. Малиновская О.С., Ризаханов Р.Н. Перспективы применения нанотехно-логий в системах обеспечения жизнедеятельности космонавтов. Ж.Пилотируемые полеты в космос, УДК 629.78, №2(2)/2011, С. 113-118.

77. Малоземов В. В., Рожнов В. Ф., Правецкий В. Н. Системы жизнеобеспечения экипажей летательных аппаратов. - М. Машиностроение, 1986 г. 584 с.

78. Материал нетканый иглопробивной Эланн-В Технические условия ТУ 616-28-1508-92.

79. Мелешко Г.И., Шепелев Е.Я., Авернер М.М., Волк Т. Биологические системы жизнеобеспечения человека. / В кн. Обитаемость космических летательных аппаратов (Космическая биология и медицина; Т.11). М. 1994. С. 499-556.

80. Мулдер М. Введение в мембранную технологию, М.: Мир, 1999. 513 с.

81. Новиков Н. Восемь экспедиций на станции «Салют». Ж. «Наука и жизнь» 1978, №4, С. 9-16.

82. Орлов Н.С. Промышленное применение мембранных процессов. Учебное пособие - М: РХТУ им.д.и.Менделеева. 2007, 143 стр.

83. ПРОЕКТ «МАТЕМАТИЧЕСКАЯ КЛЕТКА». [Электронный ресурс] Институт математических проблем биологии РАН. . - Режим доступа: http://www.mathcell.ru/show_topic.php?file=k_pшn, свободный.

84. Прошкин В.Ю., Курмазенко Э.А., Гаврилов Л.И., Кочетков А.А. Результаты функционирования системы генерации кислорода «Электрон-ВМ» на борту МКС: обобщенный анализ причин нештатных ситуаций. // Системный анализ, управление и навигация. 13-я Международная научная конференция (Евпатория, Крым, Украина). 29 июня - 6 июля 2008. Тезисы докладов. М.: МАИ-ПРИНТ. 2008. С. 271-272.

85 Прошкин В.Ю., Курмазенко Э.А. Российская система генерации кислорода «Электрон-ВМ»: содержание водорода в электролизном кислороде для дыхания экипажа Международной космической станции. // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2014. Т. 48. № 1. С. 65-68.

86. Ребиндер, П.А. О формах связи влаги с материалом в процессе сушки /П.А. Ребиндер //Труды Всесоюзного совещания по интенсификации процессов и улучшения качества материалов М.: Профиздат, 1958. - С. 14.

87. Романов С.Ю., Железняков А.Г., Телегин А.А. и др. Системы жизнеобеспечения экипажей длительных межпланетных экспедиций //Изв. РАН. Энергетика. 2007.№ 3. С. 57-74.

88. Самсонов Н.М., Томашпольский М.Ю., Бобе Л.С., Гаврилов Л.И. Реге-нерационные системы жизнеобеспечения длительных космических полетов, журнал «Российский космос», №7, 2006г.

89. Сандальская А.М. «Гигиена и санитария», 1969, №11, С. 11-17.

90. Свитцов А.А. Введение в мембранные технологии, Издательство: М.: ДеЛи принт, 2007. 208с.

91. Свитцов А.А., Орлов Н.С. Мембраны в различных отраслях науки и техники, М., 1988 г. 125 с.

92. Серебряков В.Н. Основы проектирования систем жизнеобеспечения экипажа космических летательных аппаратов, Москва, «Машиностроение», 1983г., 160 с.

93. Синяк Ю.Е., Гайдадымов В.Б., Скуратов В.М., Зауер Р.Л., Муррей Р.У. Водообеспечение экипажей. / В кн. "Обитаемость космических летательных аппаратов (Космическая биология и медицина; Т.П)», 1994, М., С. 337-374.

94. Сисакян Н.М, Парин В.В., Черниговский В.И., Яздовский В.И. Некоторые проблемы изучения и освоения космического пространства. //Проблемы космической биологии. М. 1962. С. 5-16.

95. Соколов В.Ф. Обеззараживание вод бактерицидными лучами. М., Стройиздат, 1964, 233 с.

96. Солянкина А.А. Сепарация газожидкостной смеси на основе гидрофильных мембранных элементов. - 2-я Всероссийская конференция ученых, молодых специалистов и студентов «Информационные технологии в авиационной и космической технике -2009» (Москва, 20-23 апреля 2009). - М.: Изд-во МАИ-ПРИНТ, 2009, С. 79.

97. Судницын, И.И. Движение почвенной влаги и потребление растений. М.: МГУ, 1979, 89с.

98. Сумм Б. Д. Основы коллоидной химии - М.: М.: Издательство "Академия", 2006. 240 с.

99. Сумм Б.Д., Горюнов Ю.В. Физико-химические основы смачивания и растекания. М.: Химия, 1976. 232 с.

100. Танатаров М.А. и др. Технологические расчеты установок переработки нефти. - М.: Химия, 1987. - 350 с.

101. Унифицированные методы исследования качества вод. Индикаторы са-пробности. М.: Секретариат СЭВ. 1977. 120 с.

102. Уоллис Г. Одномерные Двухфазные течения, М.: Издательство «МИР», 1972, 440 с.

103. Федоров А.А., Зиновьев В.В. Пористые материалы на основе поливи-нилформаля и их применение. Сборник докладов Всесоюзной конференции по пенопластам, их свойствам и применению в промышленности, г.Ленинград, 1980г., С. 17-19.

104. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. - СПб.: Химия, 1995. 400

с.

105. Хьюитт Д., Холл-Тейлор Н. Кольцевые двухфазные потоки, М., Энергия, 1974. 408 с.

106. Чижов С.В., Синяк Ю.Е. Водообеспечение экипажей космических кораблей.// Проблемы космической биологии, t.XXIV. - М.: Наука, 1973, 268с.

107. Шабалин А.Ф. Оборотное водоснабжение пром. предприятий. М., Стройиздат, 1972. 296 с.

108. Шейн Е.В., Березин П.Н., Капинос В.А. Задачник по физике почв. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. 80 с.

109. Шпанов Н.В. Фильтры непрерывного действия. Теория, описание, расчет. - М.: Машгиз, 1949. - 183с.

110. Штягина Л.М., Вайнбург В.М., Колесникова О.А. Влагопоглощающий материал на основе поливинилового спирта и хлоранила. Ж. Текстильная промышленность. №11-12. 1999. С. 36..

111. Bobe L.S., Gavrilov L.I., Kochetkov A.A., Kurmazenko E.A. et al., "The Prospects for Development of Regenerative Life Support Systems of Space and Planetary Stations," SAE Technical Paper 2008-01-2188, 2008, doi:10.4271/2008-01-2188.

112. Bobe L.S., Kochetkov A.A., Soloukhin V.A., Tomashpolskiy M.Ju. et al., "Water Recovery and Urine Collection in the Russian Orbital Segment of the International Space Station (Mission 1 Through Mission 17)," SAE Int. J. Aerosp. 4(1):401-409, 2011, doi: 10.4271/2009-01-2485.

113. Bobe L.S., Samsonov N.M., Novikov V.M., Protasov N.N., Sinyak Ju.E. et. al. The performance of the system for water recovery from humidity condensate (SRV-K) on International Space Station. ISS missions 1 through 11. SAE Technical Paper Series #2006-01-2269, 2006, 10 p.

114. Bobe, L., Kochetkov, A., Soloukhin, V., Andreichuk, P. et al., "srv-k Status Aboard the International Space Station During Missions 15 and 16," SAE Technical Paper 2008-01-2191, 2008, doi:10.4271/2008-01-2191. 38th International Conference on Environmental Systems: ICES ; San Francisco, California, June 29 - July 2, 2008.

115. Bobe, L., Samsonov, N., Soloukhin, V., Andreichuk, P. et al., "The Performance of the System for Water Recovery from Humidity Condensate (SRV-K) on International Space Station, ISS Missions 1 through 11," SAE Technical Paper 2006-012269, 2006, doi: 10.4271/2006-01-2269.

116. Dean, W. Zero Gravity Phase Separator Technologies - Past, Present and Future. International Conference On Environmental Systems, Seattle, WA, USA, July 1992. SAE Technical Paper 921160, 1992, doi:10.4271/921160.

117. Evans D.G. Visual Study of Swirling and Nonswirling Two-Phase Two Component Flow at 1 and 0 Gravity, NASA Technical Memorandum X-725, 1963.

118. John E. Straub II, Debrah K. Plumlee, and John R. Schultz. ISS Expeditions 16 through 20: Chemical Analysis Results for Potable Water. 40th International Conference on Environmental Systems AIAA 2010-6042.

119. Kapitsa A. A. promising method of liquid separation in orbital stations' life support systems, 62nd International Astronautical Congress 2011, 3-7 October 2011, Cape Town, South Africa.

120. Layne Carter. Status of the Regenerative ECLS Water Recovery System. 40th International Conference on Environmental Systems. AIAA 2010-6216 Barcelona, Spain, 11-15 July 2010.

121. Pure water handbook. Minnetonka: - Osmonics, 1997, P.54, 117-118.

122. Putnam D.F., Wells G.W. Water recovery for spacecraft application// XXIV Intern. Austronaut. Cong. Baku, 1973. P.45-55.

123. Rautenbach R., Albrecht R., Membrane Processes, John Wiley & Sons Inc., New York, 1989. 459 c.

124. Samsonov N.M., Bobe L.S., Novikov V.M. et al. Water recovery from condensate of crew respiration product aboard the space station// Proc. 4th European Symposium on Space Environmental Control Systems. October 1991. Florence, Italy. ESA SP-324. Vol.2, P. 625-628.

125. Samsonov N.M., Bobe L.S., Novikov V.M., Romanov S.Ju., Sinyak Ju.E. et. al. Experience in development and operation of a regenerative system for water supply on Mir space station. SAE Technical Paper Series # 2000-01-2517, 2000, 10 p.

126. Samsonov N.M., Bobe L.S., Romanov S.Ju. et al. The results of operation of Mir's regenerative life support systems (LSS) and prospects for LSS development// Proc. 51th International Astronautical Congress. October 2-6, 2000. Rio de Janeiro, Brazil. № IAF-IAA-00-G.4.03. 11 p.

127. Samsonov N.M., Bobe L.S., Novikov V.M., Farafonov N.S., Grigoriev Ju.I., Romanov S.Ju., Protasov N.N., Sinyak Ju.E., Baranov V.M. Experience in Development and Operation of a Regenerative System for Water Supply on Mir Space Station. 30th ICES, July 10-13, 2000, Toulouse, France, SAE Technical paper series 200001-2517.

128. Samsonov N.M., Bobe L.S.,Novikov V.M., Farafonov N.S., Pinsky B.Ja., Rakov V.V., Rifert V.G., Protasov N.N. etc. Updated Systems for Water Recovery from Humidity and Urine for the International Space Station.27 ICES, July 14-17,1997, Lake Tahoe, Nevada, USA.SAE Technical paper #972559.

129. Sevastianov, A.G., Gerechin, Sorokin I.V. Commercial space systems. 57th International Astronautical Congress (IAC) Valencia, Spain - October 2006.

130. Scott D.S. Properties of current gas-liquid flow. Chem. Engng., 1963, №4, p. 199-277.

131. Slonim A.R., Rotz A.I., Herald A.B., London S.A. Portable water standards for aerospace systems// Aerospace Med. 1967. Vol. 37, 8. P.789-799.

132. Taylor G.I., J. Fluid Mech., 10, 161-165, 1961

133. Thomas, E., Muirhead, D. Wastewater fouling impact on capillary contact angle. Biofouling 2 (5), 2009, Р. 445-454

134. Thomas, E., Weislogel, M., Klaus, D., Design Strategies for Sustainable Spacecraft Fluid Management Systems. Advances in Space Research, 46, 2010, doi: 10.1016/j.asr.2010.04.005, pp.761-767.

135. Weislogel, M., Thomas, E., Graf, J., A Novel Device Addressing Design Challenges for Passive Fluid Phase Separations Aboard Spacecraft. Microgravity Science and Technology, 2009. 21(3), pp. 257-268.

136. Иванов И. Первый пилотируемый полёт по программе «Интеркосмос» [Электронный ресурс]/ Новости космонавтики. - 2003. - март - Режим доступа: http://88.210.62.157/content/numbers/244/37.shtml, свободный. - Загл. с экрана.

137. Бобе Л.С., Астафьев В.Б., Капица А.А., Стерин В.Ф. Механизм фильтрования в мембранном фильтре-разделителе системы СРВ-К2М [Электронный ресурс].Ж.

«Труды МАИ», выпуск №52 - Режим доступа: http://www.mai.ru/science/tmdy/pubHshed.php?ID=29456, свободный. - Заглав. с экрана.

138. Елкин К.С., Левтов В.Л., Мухоян М.З., Семенченко В.В., Успенский Г.Р. [Электронный ресурс]. ФГУП «ЦНИИМашиностроения» Весомый фактор невесомости. - Режим доступа: http://www.federalspace.ru/184/, свободный. -Заглав. с экрана.

139. МКС-20. Материал из Википедии - свободной энциклопедии [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%9A%D0%A1-20, свободный. - Заглав. с экрана.

140. Применение комбинированных пористо-сетчатых материалов для сепарации газожидкостных смесей в условиях свободного и возмущенного орбитального (суборбитального) полета. В.Б.Сапожников, В.А.Меньшиков, И.С.Партола, А.В.Корольков. ГМИК им. К.Э. Циолковского Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства" [Электронный ресурс].2006 г. - Режим доступа: http://readings.gmik.ru/lecture/2006-PRIMENENIE-KOMBINIROVANNIH-PORISTO-SETCHATIH-MATERIALOV-DLYA-SEPARATSII-GAZOZHIDKOSTNIH-SMESEY-V-USLOVIYAH-SVOBODNOGO-I-VOZMUSCHENNOGO-ORBITALNOGO-SUBORBITALNOGO-POLETA, свободный. - Заглав. с экрана.

141. Продукция компании ООО НПП «Технофильтр». Фильтрующие элементы [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.technofilter.ru/prod/filtruyuwie_elementy/, свободный. - Заглав. с экрана.

142. Ультра и микрофильтрация. Учебное пособие Кафедры Мембранной Технологии РГТУ им.Менделеева [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.membrane.msk.ru/books/?id_b=12&id_bp=334, свободный. - Заглав. с экрана.

143. National Aeronautics and Space Administration, George C. Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL 35812 [Электронный ресурс].- Режим доступа: www.nasa.gov/marshall, свободный. - Заглав. с экрана. - язык английский.

144. Ed's Musings from Space. Expedition 7 astronaut Ed Lu [Электронный ресурс].- Updated: 09/08/2003 Accessed August 2007. - Режим доступа: http://spaceflight.nasa.gov/station/crew/exp7/luletters/lu_letter9.html, свободный. - За-глав. с экрана.

145. European Users Guide to Low Gravity Platforms. European Space Agency [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Human_Spaceflight_Research/E uropean_User_Guide_to_Low-Gravity_Platforms, свободный. - Заглав. с экрана. -язык английский.

146. International Space Station - section 'Cost'. From Wikipedia, the free encyclopedia [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://en.wikipedia.org/wiki/International_Space_Station, свободный. - Заглав. с экрана.