Критерии сравнения разрушающихся теплозащитных материалов

Проведенный выше анализ показал, что разрушение теплозащитных материалов складывается как результат некоторого равновесия уровня внешнего воздействия со стороны набегающего газового потока и способности материала отводить или рассеивать тепло. В газодинамике и теории теплообмена принято характеризовать условия течения набором безразмерных критериев, таких как числа Маха, Рейнольдса, Нуссельта, Прандтля или Льюиса.

Разрушение графита

Разрушение графита начинается задолго до достижения температуры сублимации, и оно вызвано высокой реакционной способностью графита во многих газовых средах, особенно в кислороде и воздухе. При температурах поверхности до 1100 К на воздухе и до 1400 К в парах воды разрушение графита, как правило, целиком определяется кинетикой реакции, т. е. скорость разрушения экспоненциально меняется с температурой ...

Массовая скорость испарения при интенсивном нагреве материала

Массовая скорость испарения при интенсивном нагреве определяется температурой поверхности и давлением (при заданных размерах и форме тела). От этих же параметров в первом приближении зависит и доля вещества, унесенного в жидком виде. Действительно, в окрестности точки торможения давление непосредственно определяет уровень сдвигающего воздействия потока (силы трения и распределенное нормальное давление), а температура поверхности — вязкость ...

Снижение конвективного теплового потока

Снижение конвективного теплового потока при вдуве газообразных продуктов с разрушающейся поверхности является важнейшей принципиальной особенностью данного способа тепловой защиты, определяющей ее преимущества перед другими методами. Коэффициент у в линейной аппроксимации зависит от отношения молекулярных масс вдуваемых продуктов и набегающего газового потока, но прежде всего он является функцией режима течения в пограничном слое.

Роль наполнителя материала

Может случиться и так, что компонента, обладающая более высокой теплохимической стойкостью по сравнению с остальными компонентами, не сможет образовать прочного связанного каркаса (примером может служить асботкань). Тогда логично предположить, что даже при высоком содержании этой компоненты в исходном материале она будет подвержена механическому уносу.

Общая скорость разрушения теплозащитных покрытий

Рассмотрим вопрос - существует ли вообще в такой ситуации какая-либо общая скорость разрушения или при нагреве композиционный материал распадается на отдельные составляющие, поведение которых не зависит друг от друга. Оказывается, для большинства разрушающихся теплозащитных материалов такая общая скорость существует и практически всегда удается обнаружить последовательность (схему) процессов разрушения — в дальнейшем она будет называться определяющим ...

Понятие об определяющем механизме разрушения

Принцип работы разрушающихся теплозащитных систем характеризуется потерей поверхностного слоя (или разложением одной из компонент материала) ради сохранения благоприятного теплового режима внутренних слоев и самой защищаемой конструкции. Разрушение поверхностного слоя происходит в результате различных физико-химических превращений под воздействием подводимых к поверхности конвективных и радиационных тепловых потоков, диффузионных потоков химически активных компонент, а также под действием сил ...

Линейные аппроксимации эффекта вдува

По аналогии с ламинарным пограничным слоем линейные аппроксимации эффекта вдува имеют ограниченное применение. В данном случае целесообразно использовать их лишь до определенного значения. При дальнейшем увеличении скорости подачи охладителя эффект вдува приводит к асимптотическому стремлению теплового потока к нулю. Если свойства вдуваемого газа и набегающего потока одинаковы то формула ...

Влияние вдува газа на тепло и массоперенос

Рассмотрим влияние вдува газа на тепло и массоперенос в многокомпонентом ламинарном пограничном слое. Следует обратить внимание на характерную особенность: нивелирование индивидуальных процессов при расчете суммарных параметров. Несмотря на отмеченное выше разнообразие оценок аналогии тепло- и массопереноса при вдуве, различные теоретические методы дают приблизительно равные значения таких суммарных параметров, как тепловой поток или скорость уноса массы ...

Аналогия между тепло- и массообменом и трением. Вдув в турбулентный пограничный слой

Коэффициент массообмена из аналогии процессов массо- и теплообмена определен, как отношение диффузионного потока массы данной компоненты к разности ее концентраций в пограничном слое. Там же было выведено соотношение, связывающее коэффициенты массо- и теплообмена на непроницаемой поверхности. Расчеты показывают, что характер зависимости коэффициента массообмена от расхода вдуваемой компоненты оказывается таким же,, как у коэффициента теплообмена.