Труды 4-й РНКТ (2006). Том 6. Дисперсные потоки и пористые среды. Интенсификация теплообмена

Михатулин Д.С., Ревизников Д.Л., Способин А.В., Шехтер Ю.Л.
Особенности теплоэрозионного разрушения материалов в сверхзвуковом полидисперсном потоке

Институт высоких температур РАН, Москва, Россия
Московский авиационный институт (технический университет), Россия

Аннотация

Работа посвящена изучению теплоэрозионного воздействия сверхзвукового запыленного потока на теплозащитные материалы. Используемая математическая модель основана на понятии эффективной энтальпии эрозионного разрушения и учитывает импульсный послойный снос материала в процессе соударения с частицами. Проведено исследование аэродинамического нагревания и эрозионного разрушения теплозащиты из стеклопластика и углерод-углеродного композиционного материала (УУКМ) в условиях горизонтального полета при наличии в потоке частиц двух размеров. Показан неоднозначный характер влияния мелкодисперсной примеси на суммарную интенсивность теплоэрозионного разрушения стеклопластика.

Заключение

УУКМ характеризуется немонотонной, но менее сильной, зависимостью энтальпии эрозионного разрушения от температуры. При этом для диапазона «рабочих» параметров характерна область, в которой энтальпия эрозионного разрушения с ростом температуры повышается. Таким образом, отмеченные выше для стеклопластика тенденции сохраняются, но перестают быть противоречивыми. Видно, что толщина унесенного слоя, рассчитанная с учетом температурной зависимости эффективной энтальпии эрозионного разрушения от температуры несколько меньше, чем аналогичная величина, рассчитанная для постоянной энтальпии. При этом влияние дополнительной, мелкой, фракции частиц для обоих вариантов отличается незначительно, что позволяет сделать вывод о возможности аддитивного учета полидисперсности потока на разрушение углеродного теплозащитного материала.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 05-02-16603-а).

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Некрасова Е.И., Некрасов А.К., Холпанов Л.П. Математическое моделирование динамики дисперсной фазы в квадратной полости при свободной конвекции