Пограничный слой, влияние абляци

Плавление и испарение кварца может сопровождаться диссоциацией. Нагреваемый твердый кварц размягчается и образует испаряющийся жидкий слой, из которого в газообразный пограничный слой поступает газообразная двуокись и окись углерода и кислород. В работе ]209] анализируется влияние массообмена и массовых сил на двухфазный пограничный слой. Существование жидкого слоя и процесс выброса капель определяются условиями распыла струй и капель (эти вопросы исследованы в работе [554] на основе работ [340, 787]). Абляция графита сопровождается реакциями горения и диссоциацией воздуха. Можно ожидать, что при температурах поверхности до 2800° С атомы азота диссоциированного воздуха будут рекомбинировать в газовой фазе. Простая модель для исследования системы С — О — N была использована в работе [682]. [c.371]

ВЛИЯНИЕ АБЛЯЦИИ НА КОНВЕКТИВНЫЙ НАГРЕВ В КРИТИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ НРИ ТЕЧЕНИИ ДИССОЦИИРОВАННОГО И ЧАСТИЧНО ИОНИЗОВАННОГО ГАЗА В ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ i) [c.369]

Анализ данных по теплообмену проводится с целью выявления влияния на пограничный слой, не содержащий продуктов абляции, различных процессов в потоке, таких, как неравновесные химические реакции и завихренность, вызванная скачком уплотнения. Чтобы выяснить, влияют ли процессы столкновения или диффузии на течение в пограничном слое, будет исследована химическая кинетика реакций диссоциации и рекомбинации для различных условий эксперимента. Затем определяется влияние каталитической поверхности на результаты. И наконец, полученные результаты сопоставляются с данными, полученными в ударных трубах и баллистических экспериментах при установившемся режиме течения. Они будут сопоставлены также с имеющимися теоретическими данными. [c.378]

Наибольший интерес представляет отклонение полученных результатов от теоретических при более высоких значениях В, поскольку в этих условиях энтальпия лежит ближе к достигаемым при полете энергиям в сжатом слое. Вместо того, чтобы стремиться к нулю, как это следует из теории пограничного слоя, ij) асимптотически стремится к значению 0,15. Хотя в настоящее время причины такого поведения не совсем ясны, рассмотрим два возможных объяснения влияние числа Рейнольдса па связь потоков тепла и массы и справедливость сделанных для пограничного слоя допущений при столь больших значениях В, когда скорость абляции приближается по величине к скорости потока компонентов сжатого слоя, поступающих в пограничный слой. [c.386]

Настояш ее исследование, проведенное на трех установках с дуговым нагревом, было предпринято для определения влияния абляции тефлона на конвективный перенос тепла в высокотемпературном ламинарном пограничном слое при различных концентрациях атомов, молекул и ионов азота. Это достигается измерением конвективных тепловых потоков к неаблирующему калориметру и тепловых потоков в критической области аблирующей затуплен-Hoii осесимметричной модели, а также соответствуюш,им анализом баланса энергии. [c.371]

Значения Сц рассчитанные по уравнению (5) для условий, указанных в табл. 2, изменяются от 10" для установки ASJ до 10" для установки EHS. Столь низкие значения, обусловленные низкими давлениями в критической области, малыми размерами модели и высокими температурами, гарантируют выполнение условия залюраживания пограничного слоя для всех условий эксперимента. Этот вывод согласуется со сделанным ранее выводом Рознера [19], который показал, что при течении в пограничном слое на моделях, испытанных в ударных трубах с дуговым нагревом при давлении, бликом к атмосферному, рекомбинации диффундирующих атомов в газовой фазе практически не происходит. Проблеме теплообмена в таких замороженных пограничных слоях были посвящены многие исследования [18, 20, 21]. В результате этих исследований установлено существенное каталитическое действие иоверхности при значениях С, < 10" . Например, если рекомбинация всех падающих атомов подавляется некаталитической поверхностью, то соответствующий тепловой поток может составить лишь половину теплового потока к полностью каталитической поверхности, па которой происходит восстановление всей энергии, переносимой за счет диффузии. Поскольку каталитическое действие поверхности учитывается в последующем анализе влияния абляции на нагрев, имеет смысл установить, действительно ли поверхности калориметров, использованных в настоящем исследовании, не были каталитическил1и. [c.379]

В отношении влияния числа Рейнольдса Хошизаки [381 установил, что влияние массообмена на уменьшение конвективного нагрева изменялось при низких Re. Он исследовал обтекание сферы потоком с числом Льюиса, равным единице, и показал, что увеличение конвективного нагрева за счет завихренности более четко выражено при наличии массообмена. В результате отношение конвективных потоков при наличии и без массообмена (ijj) может быть втрое больше расчетного значения, соответствующего течениям с более высокими Re. В настоящем исследовании ограничивались значениями S <С 1,2. Помимо вопроса о влиянии завихренности, возникает также вопрос о течении в пограничном слое, отклоняющемся от режима континуума, и о том, как это влияет на тепло- и массообмен. В этих условиях охлаждение потока за счет поглощения теила парами, образующимися при абляции, будет ослаблено уменьшением числа столкновений. Хоув и Шеффер [37] указали также, что для моделирования профилей концентраций вдуваемых компонентов число Рейнольдса должно быть удвоено. В силу высказанных выше замечаний, а также ввиду того, что в окрестности конической носовой части космических кораблей при их входе в атмосферу возникает течение с очень низкими Re, необходимо детальное исследование влияния числа Рейнольдса на связь между переносом массы и энергии. [c.386]

В соответствии с гипотезой Бертрама и Уиггса большое влияние на абляцию оказывает рельеф поверхности материала [9]. Авторы предположили, что при искажении обтекаемой газом поверхности максимальный тепловой поток является функцией местного числа Маха и толщины пограничного слоя. В результате проверенных экспериментов для различных чисел Маха (до 10 М) и толщин пограничного слоя при оценке влияния искажений в виде ступеньки, синусоидального выступа и выпукло-вогнутой волны найдена эмпирическая зависимость [c.54]

Экспериментальные данные и расчеты позволили установить ряд важных параметров, определяющих абляцию. К ним относятся, например, отношение энтальпии аэродинамического нагрева к энтальпии газовой завесы, которое зависит от размеров и формы изделий и свойств газа в пограничном слое отношение скрытой теплоты сублимации к энтальпии газовой завесы, характеризующее влияние скрытой теплоты сублимации а также эффективная тепловая емкость, представляющая собой отношение суммарного теплового потока, поглощенного неразрушив-шимся аблятивным покрытием, к суммарной потере массы покрытия и служащая для сравнения эффективности абляционных защитных экранов. [c.76]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...