Унос массы (с поверхности)

Влияние уноса массы с поверхности на температурное поле внутри теплозащитного покрытия [c.58]

Влияние уноса массы с поверхности [c.59]

Влияние уноса массы с поверхност [c.63]

При решении задач о взаимодействии композиционных теплозащитных материалов с газовым потоком в качестве граничного условия на разрушающейся поверхности необходимо задавать два параметра и AQw Первый из них — скорость уноса массы с поверхности как мы показали в предыдущем параграфе, зависит прежде всего от температуры поверхности хотя в некоторых случаях эта зависимость может оказаться неоднозначной. [c.262]

В настоящей главе главным образом рассматривается вопрос о взаимодействии между реагирующим вязким газовым слоем и поверхностью. После введения некоторых полезных термохимических понятий мы проведем детальный анализ теплопередачи от реагирующего газа к более холодной граничной поверхности, при котором различные факторы, влияющие на теплопередачу, будут рассматриваться раздельно. Далее анализируется процесс оплавления поверхности тела, одновременно дается хотя упрощенное, но достаточно ясное описание влияния уноса массы с поверхности тела на теплопередачу от вязкого пограничного слоя к телу. Описывается также теплопередача внутри твердого тела. Анализ всех перечисленных вопросов сопровождается численными примерами. [c.59]

В качестве примера рассмотрим обтекание поверхности из твердого углерода и предположим, что происходит единственная реакция С + О -СО. Для этого случая Лиз ) показал, что количество тепла, поглощаемого углеродом при испарении, превышает то количество тепла, которое выделяется при его горении и образовании СО. Если при этом учесть и уменьшение Сн, происходящее благодаря уносу массы с поверхности, то становится ясно, что эти факторы могут привести к уменьшению потока тепла, направленного к поверхности твердого углерода. Очевидно, что относительное влияние различных факторов на тепловой поток от реагирующей газовой смеси к холодной поверхности тела удобно учесть при помощи уравнения (3.24). [c.71]

Для того чтобы оценить порядок величин, учитывающих влияние уноса массы с поверхности тела на поверхностное трение и теплопередачу, рассмотрим следующую приближенную схему. Будем считать, что вся масса вещества, вводимого в пограничный слой, сосредоточена в тонкой пленке. Предположим, что течение внутри этой пленки близко к течению Куэтта, т. е. 1<3/( .у1 ( /( г/ , [c.83]

Как показано в п. 3.5, на теплопередачу от газового слоя заметно влияет унос массы с поверхности тела. [c.95]

Пример расчета. Рассмотрим эксперимент, в котором холодный сверхзвуковой поток, состоящий из смеси СОг и N2, обтекает нагретый графитовый прямой круговой конус ). При условии, что температура поверхности достаточно высокая, СО2 в пограничном слое будет реагировать с графитом поверхности с образованием СО в заметном количестве. В свою очередь эта реакция оказывает влияние на тепловой поток от конуса к потоку и на унос массы с поверхности конуса. Схема эксперимента представлена на приведенном ниже рисунке [c.160]

Поверхностные реакции, определяемые кинетикой. В приближении замороженного пограничного слоя скорость уноса массы с поверхности определяется скоростью, с которой продукты и реагенты могут транспортироваться через пограничный слой посредством диффузии и конвекции к реагирующей поверхности, где они находятся в химическом равновесии. Вполне возможно, что скорости реакций, необходимые при этих предположениях, потребуют скоростей уноса массы с поверхности, превышающих те, которые допускаются кинетикой поверхностных реакций. Чтобы продемонстрировать это обстоятельство, мы проанализируем химическую кинетику поверхностных реакций, рассмотренных в п. 5.7. [c.174]

Унос массы (с поверхности) 96, 343 Управление 237, 358 [c.494]

Параметры пленки и связанные с ними такие интегральные характеристики, как коэффициенты теплоотдачи и гидродинамического сопротивления, плотность критического теплового потока или граничное паросодержание, характеризующее кризис второго рода, скорость солеотложения на поверхности трубы при генерации пара, существенно зависят от интенсивности процессов уноса капель с поверхности пленки и их выпадения на пленку. В связи с этим процессы обмена массой между ядром потока и пленкой интенсивно (особенно в последние годы) изучаются. [c.235]

При некотором известном законе изменения теплового потока о(т) расчет разрушающегося теплозащитного покрытия в общем случае складывается из трех этапов определения продолжительности прогрева материала до начала разрушения, расчета толщины унесенного слоя и, наконец, определения глубины прогретой зоны после уменьшения теплового потока и прекращения уноса массы с внешней поверхности. Первый из этих этапов фактически сводится к определению времени достижения поверхностью некоторой характерной температуры разрушения Тр, а также к расчету профиля температуры в теле в этот момент. Величина Тр зависит от механизма разрушения данного класса теплозащитных материалов. Может случиться и так, что эта температура вообще не будет достигнута на внешней поверхности при заданных условиях нагрева. Тогда как первый, так и третий этапы расчета в первом приближении могут быть решены методами данного параграфа. [c.53]

При наличии уноса массы с внешней поверхности появляется возможность достижения еще одного характерного режима прогрева — квазистационарного. Как показано в предыдущем параграфе, при постоянных параметрах внешнего воздействия (прежде всего теплового потока до) профиль температуры в теле в конце концов перестает изменяться во времени, если координату у отсчитывать от разрушающейся поверхности у =у—у< т. Этому моменту предшествует выход скорости разрушения на постоянное значение Voa. [c.68]

При наличии уноса массы с внешней поверхности удобно ис- [c.89]

Это обстоятельство связано с увеличением доли циана и молекул углерода в расходе массы с поверхности. При 7 =6000 К и ре=5Х Х10 Па в виде циана уносится свыше 30% массы графита (рис. 7-7). [c.177]

В настоящем разделе рассматривается методика определения распределения температуры в полупрозрачном теле, разрушающемся под действием теплового потока, подводимого извне к граничной поверхности. Для общности предположим, что среда является излучающей, поглощающей и изотропно рассеивающей. На фиг. 12.7 представлена геометрия задачи и система координат. Рассматривается полубесконечное тело (О < д < оо), которое разрушается вследствие нагрева с поверхности раздела газ — жидкость. При стационарном процессе уноса массы температура поверхности раздела Го является максимальной и по мере удаления от поверхности раздела температура тела падает. Излучение, испускаемое внутренними слоями вещества и достигающее поверхности раздела жидкость — воздух, частично пропускается, а частично отражается ею, причем предполагается, что эта поверхность отражает идеально зеркально. Если в течение некоторого времени унос массы происходит с постоянной скоростью и неустановившаяся стадия процесса пройдена, то [c.511]

Уравнение (5.38) в приближении замороженного пограничного слоя позволяет определять" тепловой поток на поверхности в случае сжимаемого многокомпонентного, химически реагирующего пограничного слоя с учетом массообмена. Эффекты массообмена проявляются посредством функции 0(оо 2), которая, как следует из рис, 5.2, является функцией скорости уноса массы на поверхности. Последняя величина в свою очередь зависит от химических реакций, которые, как мы предположили, протекают на поверхности. [c.153]

Поверхностные реакции, определяемые диффузией. Имеются два возможных фактора, контролирующих скорость уноса массы с реагирующей поверхности, обтекаемой газом. Одним из факторов является химическая кинетика поверхностных реакций в гетерогенной фазе, другим фактором служит скорость, с которой реагирующие компоненты могут переноситься за счет конвекции и диффузии через пограничный слой к реагирующей поверхности, и скорость, с которой продукты реакций могут диффундировать и переноситься конвекцией от поверхности. Мы будем здесь предполагать, что процессы диффузии и конвекции лимитируют процесс уноса массы, и вернемся к проверке этого предположения в следующем пункте. [c.157]

Изменение теплового потока и скорости уноса массы с изменением концентрации СОг оказывается достаточно заметным и может быть измерено при любой температуре поверхности, если скорость уноса массы лимитируется диффузией. В следующем пункте мы займемся обсуждением законности предположения о скоростях реакций, контролируемых диффузией. [c.174]

Приведем выражение для безразмерной скорости уноса массы с испаряемой поверхности [c.145]

В качестве первой задачи рассмотрим сопряженную задачу теплообмена, связанную с уносом массы тела сложного состава под действием высокоскоростного или высокотемпературного газового потока с образованием на поверхности тела слоя кокса и многокомпонентной смеси в пограничном слое. [c.55]

Рассматриваемая задача типа сформулированной в 1,9 (задача 1). Однако здесь будет изучаться только сублимация материала тела без образования слоя кокса и без химических реакций. В данном случае единственная поверхность разрыва (волна сублимации), отделяющая газовый поток от твердого тела, является, естественно, подвижной. Будем изучать стационарный режим уноса массы, когда волна разрыва движется с постоянной скоростью D. Тогда в подвижной системе координат, связанной с волной сублимации (у = у — Dt, у — координата в неподвижной системе), движение в пограничном слое будет установившимся. Течение предполагается ламинарным, описывается оно системой уравнений (1.114). Пусть газовая смесь состоит из двух компонент сублимирующего вещества и однородного основного потока. В этом случае имеет место закон Фика, и уравнение диффузии представляется в простом виде [c.301]

Дополнительные проблемы при оценке предельных свойств композитов появляются в связи с такими особенностями этих материалов, как неупругость поведения компонент, анизотропия армирующих волокон, разброс прочности компонент, наличие третьей фазы в виде пограничного слоя матрицы вблизи поверхности волокна. Следует учитывать также и специфику их применения — в авиационных конструкциях требуется нечувствительность к локальным разрушениям, в судостроении — стойкость к коррозии и кавитации, в возвращаемых космических кораблях—сопротивление абляции и уносу массы. [c.38]

Итак, общая задача исследования разрушающихся теплозащитных материалов требует установления определяющего механизма разрушения и получения зависимости основных характеристик уноса массы в виде функций от температуры поверхности и внешних условий обтекания. С этой целью целесообразно разбить все многообразие теплозащитных материалов на несколько классов, исходя из предполагаемого определяющего механизма разрушения. Будет рассмотрено пять таких классов [c.133]

Эффективная энтальпия разрушения — основная характеристика энергоемкости уноса массы с поверхности разрушаю-щихси теплозащитных покрытий, которая включает в себя не только количество тепла, поглощенное при нагреве, термических и фазовых превращениях единицы массы материала, но и тепловой эффект блокирования подведенного конвективного теплового потока при вдуве газообразных продуктов разрушения в пограничный слой (см. 5-2). [c.373]

Использование в качестве матричного материала аморфного углерода, а армирующих волокон (из кристаллического углерода) — графита позволило создать композит, выдерживающий нагрев до 2500 °С. Такой углерод-углеродный композит перспективен для заатмосферной авиации. Недостаток углеродной матрищ>1 состоит в возможном окислении и абляции — уносе массы с поверхности потоком газов. С целью предотвращения окисления и абляции композит покрывают тонким слоем карбида кремния. [c.870]

Тепловые воздействия сильной ударной волны, движущейся вдоль поверхности тела, также могут привести к уносу массы с поверхности. Это явление отчасти наблюдается в ударных трубах (см. А. Гейдон и И. Герл, Ударная труба в химической физике высоких температур, 1963 русский перевод М., 1966). [c.553]

В технической документации на ракету чертежи занимаю г далеко пе первое место. И никоим образом не умаляя достижений автомобильного двигателестроения, иа которое мы сослались исключительно в виде примера, надо указать на главную особенность ракетной техники, на невидимые миру слезы , то, что не воспроизводится чертежами, а хранится в многотомных обоснованиях процессов процесса горения, организация рационального и на[1равленного течения газов, уноса массы с поверхности, герметичности высокотемпературных сочленений и многое другое, и все это при строго лимитированном секундном или минутном сроке службы на самом пределе тепловых и прочностных возможностей материалов. [c.96]

Режим входа головной части баллистической ракеты или спускаемого космического аппарата в атмосферу представляет собой не только сложный, но даже трудно обозримый объект исследования. Здесь связаны в единый и почти неразделимый комплекс вопросы аэродинамики (причем в их наиболее сложной форме), динамики твердого тела, теплового режима, теплозащиты и уноса массы с поверхности тела. Совокупность воз-никаюнхих задач в полном обт.еме решить трудно. Поэтому па основе более или менее приемлемых допущений рассматриваются, как правило, ограниченные, локальные задачи, о специфике которых и возможных путях ренюния мы сейчас и поговорим. [c.330]

Разложение покрытия и унос массы с поверхности происходят только па наиболее теплонапряженном участке спуска. После некоторого снижения скорости эти процессы прекра- [c.343]

Обеспечив предварительный нагрев потока, можно также изучать тепловое воздействие омывающего газа на тело, законь изменения формы этого тела под влиянием уноса массы с поверхности. С помощью различных оптических устройств имеется возможность сделать видимой картину обтекания, обеспечив наблюдение за участками возмущенного потока (скачки уплотнения, местные зоны сжатия и разрежения, пограничный слой и др.). [c.7]

Даже небольшой унос массы с внешней поверхности (например, соответствующий кривой т = 0,1 на рис. 3-8) приводит к перестройке температурного поля и отклонению его от автомодельного. Особенно сильно этот фактор проявляется в области высоких температур и при достаточно больших значениях безразмерного времени t. Например, на рис. 3-7 прослеживается отличие в характере установления квазистацио-нарного значения координаты изотермы 0ь = О,1 и 0ь = О,9. Первая из них соответствует глубинным слоям материала, т. е. диапазону относительно малых температур, вторая характеризует подповерхностные, сильно нагретые слои. Еще заметнее эти тенденции при анализе результатов термопарных измерений . На рис. 3-9 приведены зависимости температуры от времени в нескольких, фиксированных относительно первоначальной поверхности точках ус. При отсутствии уноса (т=0) температура в любой точке внутри покрытия асимптотически стремится к температуре внешней поверхности Гр или к 0 = 1. Появление уноса массы, т. е. перемещение внешней поверхности, приводит к тому, что любая точка, ранее находившаяся в толще покрытия, в конце концов оказывается на внешней поверхности и соответствующая температурная кривая пересекается с прямой 0=1. Тем не менее всегда можно указать такой отрезок времени нестационарного прогрева и такой интервал температур, в котором все зависимости 0(ус ) от К совпадают друг с другом, каков бы ни был унос массы. [c.66]

При отсутствии уноса массы с внешней поверхности и заданной скорости изменения (dTwld-z) однозначно определяется время, за которое температура достигнет установленного предела. [c.88]

Под термином астробаллистический теплообмен в некоторых работах понимаются такие режимы полета, при которых аэродинамический нагрев летящего тела настолько велик, что вызывает заметный унос массы с его поверхности. [c.449]

Одной из важных характеристик аблирующего покрытия является теплота абляции г , которая представляет собой теплоту, поглощенную единицей массы унесенного вещества. Если за единицу времени к единице поверхности, находящейся при температуре абляции, от горячего газа подводится теплота q, а отводится излучением <7 зл и теплопроводностью внутрь покрытия при этом с поверхности уносится g кг1 см сек) теплозащитного вещества, то формула для имеет вид [c.470]

Основными источниками, снабжающими атмосферу солями, являются моря и океаны, с поверхности которых вода захватывается воздушными массами и происходит ее испарение (соли при этом попадают в атмосферу в молекулярнодисперсном состоянии). Помимо этого, они насыщают атмосферу в результате выветривания горных пород. Ежегодно с поверхности океанов в атмосферу попадает около 1 млрд. т минеральных веществ, содержащихся в морской воде. Из этого количества, по приблизительным подсчетам, 10% уносится воздушными массами на материки. С удалением от берега концентрация солей уменьшается на расстоянии примерно 1500 км, в зависимости от рельефных условий и движения воздушных масс. По данным зарубежной литературы, на территории США ежегодно выпадает 4,3 кг соли на гектар, а в некоторых прибрежных местах — 114,08 кг га. Есть отдельные участки на земном шаре, где осаждается в год несколько тысяч килограмм на гектар хлорида натрия (в зоне Панамского канала, Лагосе, Нигерии и др.). Известно, что в Западной Австралии в течение пятидневной бури выпало более 50 кг/га соли. [c.9]

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 поверхностного разрушения, либо необходимость точного расчета глубины прогрева. Для определения глубины прогрева, помимо теплофизических свойств, важно знать величину скорости перемещения внешней поверхности и ее температуру Т - Напротив, при ква-зистационарном разрушении нет необходимости детально исследовать внутренние процессы достаточно знать суммарное количество тепла, поглощенное материалом, прежде чем он нагреется до температуры разрушения. Однако время установления квазистационарного разрушения Тщ и, следовательно, общая толщина унесенного слоя материала существенно зависят от его теплофизических свойств, в частности коэффициента теплопроводности. [c.88]

Структура формулы, в числителе которой стоит разность двух величин р 1 и Pi, указывает на то, что скорость испарения есть разность двух потоков массы. При отсутствии равновесия р 1Фрг. Если pf>pi, то вещество будет удаляться с поверхности, т. е. будет иметь место унос массы, если pi>p , то, наоборот, будет происходить осаждение молекул на поверхности. Обратный испарению процесс называется конденсацией. Скорость обратного процесса пропорциональна числу молекул в единице объема, т. е. парциальному давлению молекул рассматриваемого вида над разрущающейся поверхностью. При испарении в замкнутую полость с течением времени обязательно наступает состояние динамического равновесия, когда скорость конденсации равна скорости испарения. Соответствующее парциальное давление называется давлением иа-136 сыщенного пара. [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...