Статьи рубрики: Стройматериалы

Результаты численных расчетов влияния вдува инородных газов в набегающий поток воздуха на теплообмен в точке торможения затупленного осесимметричного тела. Видно, что тепловые потоки при вдуве водорода и паров двуокиси кремния довольно сильно отличаются. Обработка результатов расчета позволила рекомендовать следующую аппроксимационную формулу для коэффициента вдува в ламинарный пограничный слой.

Поступающий в пограничный слой охладитель может вступать в многочисленные химические реакции с компонентами набегающего потока. Это усложняет расчет пограничного слоя, требует обязательного учета многокомпонентности смеси, различия в коэффициентах диффузии, а также в других переносных свойствах отдельных ее составляющих.

Влияние теплофизических свойств охладителя на интенсивность теплообмена внутри пористого тела можно учесть с помощью числа Прандтля, которое согласно полученным данным входит в критериальное уравнение теплообмена в той же степени, что и число Рейнольдса. Однако экспериментальных данных о величине и характере изменения коэффициента внутреннего теплообмена еще пока очень мало.

Для расчета теплообмена в пористой среде необходимо записать вместо одного уравнения теплопроводности, как это имеет место в сплошном твердом материале, два уравнения переноса тепла для каждой фазы в отдельности (газа и твердой матрицы). Связь между ними осуществляется уравнением теплоотдачи с коэффициентом теплообмена.

Обращает на себя внимание очень слабая зависимость от пористости у волокнистых материалов. По-видимому, это связано с тем, что волокна в таких материалах расположены перпендикулярно к вектору теплового потока, отсюда эффективная теплопроводность такой системы в основном определяется контактными термическими сопротивлениями между соседними волокнами. Существующие расчетные формулы для определения эффективного коэффициента теплопроводности пористых материалов описаны в работе.

На эффективную теплопроводность пористых материалов при прочих равных условиях оказывает влияние теплопроводность твердой фазы. При этом для одних пористых материалов коэффициент теплопроводности с ростом температуры уменьшается, в то время, как для других, изготовленных на основе Si02, Zr02, — увеличивается.

Принятая в моделях форма пор очень проста по сравнению с формой пор в реальных телах, полученных тем или иным способом из различных материалов. Например, металлические пористые материалы обычно получают прессованием порошков со сферическими частицами или плетением волокнистых изделий. Для обеспечения хорошей механической прочности пористые материалы подвергаются специальной термообработке (спеканию) при температуре порядка 0,8—0,9 температуры плавления.

Структура пористых материалов и гидродинамика течения в порах. Пористое охлаждение сочетает в себе многие лучшие черты разрушающейся тепловой защиты с преимуществами систем с накоплением тепла. Наиболее важным является то, что за счет активного взаимодействия охладителя с набегающим потоком газа уменьшается тепловой поток к поверхности, но внешний контур поверхности тела не изменяется во времени, как бы […]

Обратим внимание на то, что толщина унесенного в режиме квазистационарного разрушения слоя материала уже во втором из рассмотренных вариантов существенно больше глубины прогрева. Учитывая, что при более продолжительных тепловых воздействия это соотношение только усилится, примем в качестве условной гранит между областями преимущественного влияния внутренних и поверхностных процессов темп нагрева 300 К/с.

Особенностью армированных (или в общем случае композиционных) теплозащитных материалов является наличие по крайней мере двух фронтов уноса массы: поверхностного, задающего линейный размер (толщину) теплозащитного покрытия, и внутреннего, определяющего глубину слоя с измененной структурой. При заданных внешних условиях нагрева при определении работоспособности теплозащитного покрытия в целом на первый план выходят либо требования к точности определения характеристик […]