К ВОПРОСУ О НЕСТАЦИОНАРНОМ ПРОГРЕВЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВЕСТНИК АКАДЕМИИ ВОЕННЫХ НАУК

№ 4(21)/2007

Е.И.АВЕРКОВ,

доктор технических наук, профессор,

почетный работник высшей школы РФ,

член-корреспондент АВН

К ВОПРОСУ О НЕСТАЦИОНАРНОМ ПРОГРЕВЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ  

Проблемы взаимодействия высокоэнтальпийных газовых потоков с поверхностями различных конструкционных и теплозащитных материалов весьма многообразны. Так, при гиперзвуковом обтекании космических летательных аппаратов и изделий перед ними возникает ударная волна и кинетическая энергия набегающего газового потока переходит в тепловую энергию сжатого пограничного слоя. Температура этого слоя может оказаться столь высокой, что по направлению к омываемому телу появится мощное тепловое излучение плазмы, которое существенным образом изменяет радиационные свойства теплозащитных и конструкционных материалов [1,2]. Образованный у поверхности пограничный слой является источником конвективного теплового и диффузионного химического воздействия на материалы оболочки аппаратов и изделий. Возникающие аэродинамические напряжения - давление и трение - вызывают силовое воздействие набегающего газового потока на теплозащитные материалы. Все это приводит к их нагреванию и последующему разрушению. Газообразные и конденсированные частицы разрушенного слоя материала попадают в набегающий газовый поток, перестраивают характер его течения, уменьшают тепловые и диффузионные потоки и оттесняют ударную волну.

Решение этой задачи в общем виде представляет значительные математические трудности, связанные с многофакторными реальными условиями эксплуатации тех или иных теплозащитных материалов. Особое внимание уделяется исследованию комбинированного теплообмена в условиях интенсивного вдува газодисперсных систем, оттесняющих внешние газодинамические потоки и защищающих от теплового излучения элементы конструкций летательных аппаратов и изделий. Поэтому остановимся на кратком рассмотрении математической модели переноса тепла в твердой и газообразной фазах при наличии подвижной внешней границы.

Проанализируем тепловое состояние плоского слоя оттеснения, образованного вдувом газовзвеси через проницаемую поверхность материала в высокотемпературный пограничный слой. Движение вдуваемой газовзвеси рассматривается как равновесное течение однородного газа, обладающего плотностью и удельной теплоемкостью смеси. Краевые условия запишем в следующем виде:

К ВОПРОСУ О НЕСТАЦИОНАРНОМ ПРОГРЕВЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

К ВОПРОСУ О НЕСТАЦИОНАРНОМ ПРОГРЕВЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

К ВОПРОСУ О НЕСТАЦИОНАРНОМ ПРОГРЕВЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В целом полученные количественные пара-метры прогрева рассмотренных теплозащитных материалов, протекания реальных процессов при нестационарном прогреве могут использоваться при решении ряда прикладных задач в сфере ракет-ного, космического, авиационного и других видов и типов современного вооружения.

В целом полученные качественные парамет-ры прогрева рассмотренных теплоизоляционных материалов, протекания реальных процессов при нестационарном прогреве могут использоваться при решении ряда прикладных задач в сфере ракет-ного, химического, авиационного и других видов и типов вооружения.

ПРИМЕЧАНИЯ

1. Рубцов Н. А., Аверков Е.И., Емельянов А.А. Свойства теплового излучения материалов в конденсированном состоянии. Новосибирск: Изд-во ИТФ, 1988.

2. Аверков Е.И. Особенности высокотемпературного окисления титана и его сплавов. Новосибирск: Изд-во НВИ, 2000.


Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

  • <a href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX" data-mce-href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX">InstaForex</a>
  • share4you сервис для новичков и профессионалов
  • Animation
  • На развитие сайта

    нам необходимо оплачивать отдельные сервера для хранения такого объема информации