Моделирование круговорота воды в биорегенеративной системе жизнеобеспечения
DOI:
https://doi.org/10.47813/2782-2818-2023-3-2-0501-0517Ключевые слова:
биорегенеративная система жизнеобеспечения, круговорот воды, компьютерная модель водообмена.Аннотация
Работа посвящена моделированию круговорота воды в биорегенеративной системы жизнеобеспечения человека. Рассмотрена схема замкнутого гидрологического цикла, включающая звенья человека и растений, модули приготовления пищи, обработки отходов, накопления воды. Для каждого функционального элемента определены каналы водообмена и, соответствующие уравнения динамики, поступления и расхода воды. В расчетах по модели учитываются уровни относительной влажности воздушной среды периодичность полива растений, поступления от человека переработанных отходов, накопление и перераспределение сконденсированной из атмосферы воды по звеньям и модулям системы. Результаты расчетов динамики водообмена для штатного режима функционирования системы и при отказе кондиционера представлены графиками. Разработанная компьютерная модель замкнутого круговорота воды может быть полезна при проектировании систем жизнеобеспечения, настройки и оптимизации процессов межзвенного водообмена, создании тренажёров для подготовки экипажей.
Библиографические ссылки
Замкнутая система: “человек - высшие растения”. Новосибирск: Наука; 1979. 160.
Гительзон И.И., Ковров Б.Г., Лисовский Г.М., Окладников Ю.Н., Рерберг М.С., Сидько Ф.Я. и Терсков И.А. Проблемы космической биологии. Том 28. Экспериментальные экологические системы, включающие человека. М.: Наука; 1975. 312.
Gitelson J.I, Lisovsky H.M., MacElroy. Manmade Closed Ecological Systems. London: Taylor and Francis; 2003. 402.
Andre M. States of researches of crop plant cultivation in artificial systems. Contribution of the laboratory of ecophysiology: Proceedings of the workshop on artificial ecological systems. Marseille;.1990. 67-74.
Yuming Fu, Leyuan, Beizhen Xie, Chen Dong, Mingjuan Wang, Boyang Jia, Lingzhi Shao, Yingying Dong, Shengda Deng, Hui Liu, Guanghui Liu, Bojie Liu, Dawei Hu, Hong Liu. How to Establish a Bioregenerative Life-Support System for Long-Term Crewed Missions to the Moon or Mars. Astrobiology. 2016; 16 (12): 1-12.
Nelson M., Dempster W., Alvarez-Romo N., MacCallum T. Atmospheric dynamics and bioregenerative technologies in a soil-based ecological life support system: initial results from Biosphere 2. Adv Space Res. 1994; 14(11): 417-426. doi:10.1016/0273-1177(94)90331-x
Nitta K. The CEEF, closed ecosystem as a laboratory for determining the dynamics of radioactive isotopes. Adv Space Res. 2001; 27(9): 1505-1512.
doi:10.1016/s0273-1177(01)00242-3
Rygalov V.Y., Fowler Ph.A., Wheeler R.M., Bucklin R.A. Water cycle and its management for plant habitats at reduced pressures. Habitation. 2004; 10: 49-59.
REFERENCES
Zamknutaya sistema: “chelovek–vysshiye rasteniya” [Closed system “human–higher plants”]. Novosibirsk: Nauka; 1979. 160 (in Russian).
Gitelson, I.I., Kovrov, B.G., Lisovsky, G.M., Okladnikov, Yu.N., Rerberg, M.S., Sidko, M.S. and Terskov, I.A. Eksperimentalnyye ekologicheskiye sistemy, vklyuchayushchie cheloveka. Problemy kosmicheskoi biologii. T. 28. [Experimental ecological systems with human. Problems of space biology V. 28]. Moscow: Nauka; 1975. 312. (in Russian)
Gitelson J.I, Lisovsky H.M., MacElroy. Manmade Closed Ecological Systems. London: Taylor and Francis; 2003. 402. DOI: https://doi.org/10.1201/b12582
Andre M. States of researches of crop plant cultivation in artificial systems. Contribution of the laboratory of ecophysiology: Proceedings of the workshop on artificial ecological systems. Marseille;.1990. 67-74.
Yuming Fu, Leyuan, Beizhen Xie, Chen Dong, Mingjuan Wang, Boyang Jia, Lingzhi Shao, Yingying Dong, Shengda Deng, Hui Liu, Guanghui Liu, Bojie Liu, Dawei Hu, and Hong Liu How to Establish a Bioregenerative Life-Support System for Long-Term Crewed Missions to the Moon or Mars. Astrobiology. 2016; 16 (12): 1-12. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2016.1477
Nelson M., Dempster W., Alvarez-Romo N., MacCallum T. (1994). Atmospheric dynamics and bioregenerative technologies in a soil-based ecological life support system: initial results from Biosphere 2. Adv Space Res. 1994; 14(11): 417-426. doi:10.1016/0273-1177(94)90331-x DOI: https://doi.org/10.1016/0273-1177(94)90331-X
Nitta K. The CEEF, closed ecosystem as a laboratory for determining the dynamics of radioactive isotopes. Adv Space Res. 2001; 27(9): 1505-1512. doi:10.1016/s0273-1177(01)00242-3 DOI: https://doi.org/10.1016/S0273-1177(01)00242-3
Rygalov V.Y., Fowler Ph.A., Wheeler R.M., Bucklin R.A. Water cycle and its management for plant habitats at reduced pressures. Habitation. 2004; 10: 49-59. DOI: https://doi.org/10.3727/154296604774808865
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 Н. С. Мануковский, Г. И. Саркисян
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Журнал MIST - «Modern Innovations, Systems and Technologies» / «Современные инновации, системы и технологии» публикует материалы на условиях лицензии CreativeCommons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0), размещенной на официальном сайте некоммерческой корпорации Creative Commons: 
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Это означает, что пользователи могут копировать и распространять материалы на любом носителе и в любом формате, адаптировать и преобразовывать тексты, использовать контент для любых целей, в том числе коммерческих. При этом должны соблюдаться условия использования — указание автора оригинального произведения и источника: следует указывать выходные данные статей, предоставлять ссылку на источник, а также указывать, какие изменения были внесены.
