|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловые процессы в технике №8 за 2011 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
- Идентификация математических моделей теплопереноса в разлагающихся материалах О. М. Алифанов, С. А. Будник, А. В. Ненарокомов, А. В. Нетелев (Московский авиационный институт (государственный технический университет), Москва; e-mail: netelev@mail.ru), 338
Во многих ситуациях на практике невозможно непосредственно измерить теплофизические и термкинетические характеристики исследуемых композиционных материалов. Единственный путь, которым часто пользуются, чтобы преодолеть эти трудности, это косвенные измерения. Данная работа посвящена вопросам идентификации математических моделей теплопереноса в разлагающихся теплозащитных материалах. Решением соответствующей обратной задачи является совокупность четырех теплофизических характеристик: теплоемкости, теплопроводности, теплоемкости фильтрующегося газа, теплового эффекта разложения. При этом параметры уравнения арениусовского типа определяются из соответствующего термогравиметрического эксперимента. Устойчивость решения обратной задачи обеспечивается использованием метода итерационной регуляризации. Апробация разработанного метода была осуществлена при экспериментальном исследовании теплопереноса в перспективном теплозащитном материале.
Ключевые слова: разлагающиеся материалы, обратные задачи, численные методы, итерационная регуляризация.
- Особенности механизма разрушения стеклопластических теплозащитных материалов при переменных параметрах теплового воздействия П. В. Никитин, Е. В. Сотник (Московский авиационный институт (государственный технический университет), Москва; e-mail: petrunecha@gmail.com), 348
Стеклопластики как материалы теплозащитного назначения найдут широкое применение при разработке космических летательных аппаратов нового поколения. Поэтому изучению механизма разрушения стеклопластиков при воздействии изменяющихся во времени интенсивных конвективных и лучистых тепловых потоков все еще уделяется большое внимание. Это объясняется тем, что в целом механизм стационарного разрушения стеклопластиков в высокотемпературных газовых потоках изучен достаточно полно. Разработана строгая методика расчета параметров разрушения материала, которая отражает как качественную, так и количественную картину. Однако механизм разрушения стеклопластических теплозащитных материалов (ТЗМ) в условиях реального аэродинамического нагрева, когда параметры набегающего потока изменяются во времени, изучен недостаточно. Для решения этой задачи требуется проведение дальнейших исследований, особенно экспериментальных. Глубокому изучению подлежит кинетика процессов деструкции органических связующих, процесс прогрева материала с учетом фазовых переходов, а также теплофизические свойства в условиях высокотемпературного нагрева. В данной работе проводится анализ механизма разрушения стеклопластиков в условиях изменяющихся во времени параметров теплового воздействия.
Ключевые слова: тепловая защита, стеклопластик, механизм разрушения, кинетика процессов, термофизические свойства, высокотемпературный газовый поток.
- Конденсация водяного пара на PTFE поверхностях различной геометрии А. С. Гавриш, А. Ю. Рачинский (Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, Украина; e-mail: andrew_gavrish@ukr.net), 360
Проведены исследования капельной конденсации на плоских гладких и гофрированных поверхностях как вертикальных, так и наклонных, а также на внутренней и наружной поверхностях трубы. Образцы теплообменной поверхности выполнены из различных металлов: медьсодержащих сплавов, легированных и нелегированных сталей и др. Для создания гидрофобного покрытия проводилась комплексная обработка поверхности конденсации с использованием PTFE спрея или смазки. Исследованы закономерности теплообмена при капельной конденсации. Получены эмпирические формулы для расчета коэффициента теплоотдачи при капельной конденсации. Результаты работы могут быть использованы для уменьшения массогабаритных характеристик и повышения эффективности теплообменников различного назначения.
Ключевые слова: гидрофобные поверхности, теплообменники, капельная конденсация, пленочная конденсация.
- Квазистатические термоупругие поля в полуограниченном теле, нагреваемом гауссовым поверхностным источником тепла В. А. Пинскер (ФГУП «НПП ВНИИЭМ», Москва; e-mail: victorp2009@yandex.ru), 365
В замкнутом интегральном виде получено точное аналитическое решение задачи линейной несвязанной термоупругости. Рассмотрены важные частные случаи, при которых температурное поле и компоненты тензора напряжений принимают более простой вид. Исследованы асимптотики найденных решений при малых и больших значениях безразмерного времени, вблизи и вдали от источника тепла. В замкнутом виде построены приближенные распределения осевой и сдвиговой компонент в начале нагрева. Найдены максимальные значения всех компонент термоупругого поля при различных значениях коэффициента Пуассона. Показано, что при стационарном плосконапряженном состоянии в нагреваемом полупространстве возможны только сжимающие напряжения. Определен деформационный профиль свободной границы. Исследована возможность механических разрушений в нагреваемом теле.
Ключевые слова: нагрев термоупругого полупространства, Гауссов пучок.
- Краевые задачи для уравнения параболического типа со свободной границей Э. М. Карташов (Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова; е-mail: kartashov@mitht.ru), 371
Предложен метод обобщения классических интегральных преобразований Фурье — Ханкеля для областей канонического типа на нецилиндрические области для уравнения параболического типа со свободной границей. Для ряда частных случаев (задачи Стефана и типа Стефана) метод приводит к точным аналитическим решениям в новых функциональных конструкциях.
Ключевые слова: уравнение нестационарной теплопроводности, свободная граница, область с движущейся границей, аналитические решения, задача Стефана и ее частные случаи.
- О возможностях повышения эффективности работы сверхзвуковой трубы температурной стратификации при использовании тепловых труб А. А. Цынаева, Е. А. Цынаева, Н. Н. Ковальногов (Ульяновский государственный технический университет, Ульяновск; e-mail: a.tsinaeva@rambler.ru), 380
Проанализирована возможность повышения эффективности работы сверхзвуковой трубы температурной стратификации за счет использования тепловых труб, выполненных в виде продольных ребер на поверхности теплообмена в тракте дозвукового течения.
Ключевые слова: температурная стратификация, тепловая труба, кипение, конденсация, эффективность.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 105215, г.Москва, 9-я Парковая ул., дом 60
Тел./факс: (495)988-98-65, (495)988-98-67
e-mail:
|
|
|
|
|