Тепловое разрушение материалов - часть 57

 

  Главная      Учебники - Производство     Тепловое разрушение материалов - 2005 год

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  55  56  57  58   ..

 

 

Тепловое разрушение материалов - часть 57

 

 

Приложения 

 

230

R

N

 

  радиус торца модели, носка фюзеляжа или крыла, м; 

−  текущий радиус по образующей плоского торца, м; 

r

−  относительный текущий радиус по образующей плоского торца; 

)

(x

r

−  расстояние от оси симметричного тела до рассматриваемой точки; 

c

R

 

  коэффициент, включающий в себя все характеристики аблирующего ТЗМ; 

Re –  число Рейдольдса;   

Re

w

 –  число Рейнольдса при температуре стенки; 

Re

x 

–  число Рейнольдса, рассчитанное по координате x

Re

δ 

 

число Рейнольдса, рассчитанное по толщине пограничного слоя 

δ; 

Re

δ2T

 –

  число Рейнольдса по толщине потери энергии; 

S

 

−  площадь, м

2

S

тор

 

−  площадь торцевой поверхности образца, м

2

S

пов

 

  площадь обтекаемой поверхности образца, м

2

)

(

  

и

 )

(

 

),

(

δ

τ

τ

τ

S

S

S

v

−  линейный унос и его величины в момент достижения стационарных (квазиста-

ционарных) значений скорости уноса и толщины прогретого слоя, м; 

)

(

τ

k

S

)

(

k

S

τ

и 

)

(

1

τ

k

S

−  линейный унос на k-м участке нагрева и его значения в конце k-го и  

(

− 1)-го участков нагрева, м; 

)

(t

S

и 

)

(

δ

t

S

 

−  безразмерный линейный унос и его значение в момент установления стационар-

ной толщины прогретого слоя, м;  

)

(

x

t

S

 

−  безразмерный линейный унос в момент его равенства прогретому слою; 

St 

−  число Стантона; 

St

н

 

−  число Стантона в «стандартных условиях»; 

 t

и 

δ

t

 

  безразмерное время нагрева и его значение в момент достижения стационарной 

толщины прогретого слоя;  

t′ −  безразмерное время, равное 

)

/(

)

(

p

Т

p

τ

τ

τ

τ

;

  

x

t

 

  безразмерное время нагрева в момент равенства толщин прогретого и унесенного 

слоев; 

0

T

  температура непрогретого материала, К;  

w

T

 и 

w

T

 

  температура нагреваемой поверхности и ее установившееся (квазистационарное) 

значение, К;  

к

w

T

 и 

Σ

w

T

−  температуры  поверхности  при  конвективном  и  совместном  радиационно-

конвективном нагреве, К; 

*

T

  температура изотермы, К;  

T

  среднеинтегральная температура прогретого слоя, К;  

)

y

T

 

  текущее значение температуры по координате, К;  

р

T

 и 

у

T

 

  температуры разрушения (плавления) и начала уноса массы с поверхности мате-

риала, К;  

Т

е

 

−  температура газа на внешней границе пограничного слоя, К;  

кип

T

и 

кр

 −  температура кипения и температура в критической точке, К;  

u

  скорость газа по оси струи, м/с; 

U –  скорость cплошной среды (жидкости или газа), м/с;  

U

−  скорость газа на внешней границе пограничного слоя, м/с; 

U

с

 –  скорость газа на выходе из сопла, м/с; 

U

−  относительная скорость по образующей плоского торца цилиндра; 

u  –  продольная составляющие скорости; 

u

 

−  скорость газа в невозмущенном потоке, м/с; 

0

V

 –  скорость полета, км/ч, км/с; 

V

 и 

V

 

 

−  скорость линейного уноса и ее стационарное (квазистационарное) значение, м/с;  

i

V

 

−  стационарная скорость уноса на на i-м участке нагрева (i = 1, 2…n), м/с;  

V

 

−  безразмерная стационарная скорость линейного уноса;  

*

θ

V

−  скорость изотермы, м/с;  

эр

V

 

−  скорость соударения частиц с поверхностью, м/с;  

ν

  нормальная составляющая скорости; 

v и 

кр

 −  удельный объем вещества и его значение в критической точке, м

3

/кг;  

Приложения 

 

231

−  координата, м; 

y 

−  координата, м; 

s

y

−  координата, которая отсчитывается от исходной поверхности и определяет ниж-

нюю границу стационарного прогретого слоя, м;  

z 

−  безразмерная энтальпия потока, безразмерная координата; 

кр

z

 

−  критический коэффициент;  

α

 

−  коэффициент избытка окисления, коэффициент поглощения, коэффициент тепло-

передачи, кВт/(м

2

·К); 

0

)

/

(

p

c

α

 и 

α

w

p

c

)

/

(

  коэффициенты теплообмена без учета и с учетом вдува, кг/(м

⋅с);  

β

 

−  коэффициент массообмена, градиент скорости, коэффициент рассеяния; 

)

,

(

0

T

λ

β

и  

)

,

T

λ

β

Σ

−  спектральные яркости излучения источника нагрева и суммарного излучения, 

включающего излучение нагретого образца и отраженной им радиации от источ-
ника нагрева, Вт/м

3

)

,

(

яр

Т

λ

β

 и 

)

,

(

отр

Т

λ

β

−  спектральные яркости излучения нагретого образца и отраженной им радиации от 

источника нагрева, Вт/м

3

γ

 

−  параметр вдува в ламинарный пограничный слой; 

Т

γ

−  параметр вдува в турбулентный пограничный слой; 

Γ

−  коэффициент газификации;  

Σ

Γ

 

−  коэффициент газификации при совместном воздействии конвективного и лучи-

стого тепловых потоков; 

δ −  толщина пограничного слоя, м; 

Т

T

  

и

  

)

(

δ

τ

δ

 

−  глубина прогретого слоя и ее стационарное (квазистационарное) значение, м;  

)

(t

δ

 и 

Т

δ  −  безразмерная толщина прогретого слоя и ее значение в стационарном режиме 

прогрева;  

)

(

x

t

δ

 

−  безразмерное значение толщины прогретого слоя в момент ее равенства линейно-

му уносу;  

)

(

λ

δT

 

−  систематическая погрешность, обусловленная классом точности пирометра; 

H –  тепловой эффект реакции, кДж/кг; 

P −  перепад статического давления, Па; 

Q

−  теплота, поглощенная за счет физико-химических превращений на поверхности 

(

w

Q

Γ∆

), кДж/кг;  

w

Q

 и 

max

)

(

w

Q

−  тепловой эффект физико-химических превращений на поверхности и его макси-

мальное значение, кДж/кг;  

вн

Q

−  тепловая энергия, поглощаемая за счет вдува и излучения с поверхности, кДж/кг; 

пл

Q

−  тепловой эффект плавления, кДж/кг; 

ε

 

−  степень приближения к стационарным параметрам разрушения;  

)

(

  

и

 

*

*

δ

τ

 

−  суммарная толщина унесенного и прогретого слоев до изотермы 

*

T

и ее значение 

в момент установления стационарного (квазистационарного) режима прогрева, м;  

)

(

 

*

t

 и 

)

(

*

δ

∆ t

 

−  безразмерная суммарная толщина прогретого и унесенного слоев и ее стационар-

ное значение;  

i

τ

 

−  продолжительность i –го участка нагрева (i = 1, 2…n), с;  

k

τ

 

−  поправка на текущее время нагрева на k-м участке, с;  

)

(

,

λ

ε

ε

−  интегральная и спектральная степень черноты; 

эфф

ε

−  эффективная излучательная способность; 

)

)/(

(

0

0

*

*

T

T

T

T

w

=

θ

 

−  безразмерная температура изотермы;  

w

T

θ

−  безразмерное значение температуры поверхности при ее изменении от 

р

T

 до 

w

T

;  

)

y

θ

 

−  текущее значение безразмерной температуры;  

λ

 

−  теплопроводность, Вт/(м⋅К);  

w

λ

−  теплопроводность газа при температуре стенки, Вт/(м⋅К);  

эфф

λ

−  эффективная теплопроводность, Вт/(м⋅К); 

µ

 

−  безразмерная скорость оплавления; коэффициент динамической вязкости, кг/(м·с); 

e

µ

−  коэффициент динамической вязкости заторможенного потока, кг/(м·с); 

w

µ

−  коэффициент динамической вязкости при температуре стенки, кг/(м·с); 

 

Приложения 

 

232

µ

−  коэффициент динамической вязкости невозмущенного потока, кг/(м·с); 

v

µ

−  молекулярная масса пара у поверхности тела; 

Σ

µ

  молекулярная масса смеси газов у поверхности тела; 

ρ

−  плотность, кг/м

3

;  

0

ρ

−  плотность безпористого материала, кг/м

3

;  

w

ρ

−  плотность газа при температуре стенки, кг/м

3

ρ

e

 

−  плотность газа на внешней границе пограничного слоя, кг/м

3

ρ

 

−  плотность воздуха в невозмущенном потоке, кг/м

3

;  

i

ρ

 

−  парциальная плотность i-ой компоненты и смеси в целом; 

σ  −  постоянная Стефана-Больцмана, кВт/(м

2

⋅К

4

);  

τ

−  время нагрева, с;  

1

τ

 и 

2

τ

 

−  время начала и окончания рассматриваемого периода нагрева, с;  

k

τ

 и 

1

τ

k

 

−  время окончания k-го и ( 1)-го участков нагрева, с;  

w

τ

−  напряжение трения, Н/м

2

ξ

τ  −  отрезок, который отсекает линейная зависимость 

)

(

*

τ

=

f

 на оси абсцисс 

(

c

 

1

τ

ξ

); 

р

τ −  время начала разрушения (плавления) поверхности, с;  

δ

τ

τ

τ

 

и

 

 ,

T

v

−  времена установления стационарных (квазистационарных) значений температуры 

поверхности, скорости уноса массы и толщины прогретого слоя, с;  

у

τ  −  время начала уноса массы с поверхности, с;  

k

у

τ

и 

k

v

τ

 

−  время  начала  уноса  массы  и  время  установления  стационарной  скорости  уноса 

для 

k-го участка нагрева, с;  

c

ϕ

  массовое содержание углерода в материале

;

 

i

ϕ

 –  массовое содержание i-й компоненты; 

Ψ

 

−  безразмерная функция теплообмена; 

П –  пористость. 

 

Подстрочные индексы: 

   

0 –

  непрогретый материал, непроницаемая поверхность;  

с 

−  прококсованый; 

e –  внешняя граница пограничного слоя; 

g 

−  газ; 

k 

  порядковый номер нестационарного участка уноса массы (k = 1, 2, 3…);  

p –  давление; 

Т 

  температура; 

v –  скорость; 

w –  условия на стенке; 
Σ −  суммарный; 

δ −  прогретый слой;  

*

θ

 

  безразмерная температура изотермы; 

вд –

  вдув; 

ж –  жидкий; 

и 

−  испарение; 

к –  калориметрический; 

кип –  кипение; 

кр 

−  критический; 

л –  лучистый; 
р –  разрушение; 

п 

−  пористый; 

пл 

−  плавление; 

ср –  среднеинтегральный; 

у –  унос массы; 

эфф –  эффективный; 

 

−  бесконечность.  

 

Приложения 

 

233

 

Принятые сокращения 

 

ВПС 

− воздушно-плазменный стенд 

 
ГЛА 

− гиперзвуковой летательный аппарат 

 
ЖРД 

− жидкостной ракетный двигатель 

 
ИПМ НАНУ 

− Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича  

Национальной академии наук Украины 

КА 

− космический аппарат   

 
КСК 

− кварцевая стеклокерамика 

 
ЛА 

− летательный аппарат 

 
МКС 

− многоразовая космическая система 

 
МТКС 

− многоразовая транспортная космическая система 

 
ОК 

− орбитальный корабль 

 
ОКЗТ 

− обратная коэффициентная задача теплопроводности  

 
ОЭСИТ 

− оптико-электронная система измерения температур 

 
РДТТ 

− ракетный двигатель твердого топлива 

 
РКТ 

− радиационно-кондуктивный теплообмен 

 
СПД 

− стационарный плазменный двигатель 

  
ТЗМ 

− теплозащитный материал 

 
ТЗП 

− теплозащитное покрытие 

 
ТКЛР 

− термический коэффициент линейного расширения 

 

ТФС 

− теплофизические свойства 

 
ТФХ 

− теплофизические характеристики 

 
ФФ 

− фенолформальдегидное  

 
ФФМ 

− фенолфталейновое модифицированное 

 
ЭДМ 

− энергетическая диаграмма теплового разрушения материала 

 
ЭДП 

− электродуговой подогреватель 

 
ЭПК 

− электропневмоклапан  

 

 
 
 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  55  56  57  58   ..