Тепловая защита Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. (1013698), страница 76
Текст из файла (страница 76)
П-!7). Рнс. П-!Ч-1О. Завнснмость коэффнцнента теплопроводностн окнсн алю- мнмня от порнстостн П прн различных температурах (Л. П-!7). Вт('(м К) 3 2 0 20 40 80 60 Х вт,)(м к) 8 30 50 70 !8 12 00 0 20 ЗО 40 50 БО 70 80 Х О 0 10 30 50 70 % 0 !О 20 ЗО 40 50 60 70 80 К Вт((м К) 3 2 О 0 Ю 20 ЗО 40 50 60 70 80 В вт(( к) 3 0 О !О 20 ЗО 40 50 60 70 802 вт/(м к) Вт)'(и. К) ЦТ ~функ + 4 0 П 0 20 40 60 80 К Вт)(м К) 6 О О 10 Вт)(м к) Прил 81[(м К) Рве. П-(Ч-11. Заввснмость теплопроводноств смес( 510г в А)гОг от порвстостн П в состава (прн у 000 й [Л.
П-131. Рнс. и-1ч-10. завнсвмость от температуры коеффвн~ ента теплопроводпостп диспеРсных грвфнтовмх мат рналов — графнтовой крупки с плотностью 1000 хг)м' н графитового войлока с плотностью 4 120 кг)мг [Л, П-10$. 01/(м к) $,6 0,4 $,0 0 20 40 60 80 ЮО 9103 180 80 60 40 20 0 О 900 «~=А!303 $800 НОО 2$06 рве, п-1ч-13. Завнснмость теплопроводноств асбеста от плотвостн р [Л. П-41. (! в 1 — равлпчные технологнн кзютовлення). рпс.
П-!Ч-!4. Зависимость теплопроводпостн стекловаты от плотностн р н диаметра волокна Д волокна[Л П"131. Вт/(м. К) Вг (м К) О, 66 0,2$ 0,62 О)! 0.48 0,$3 0,44 0,09 $20 !60 200 240 кг/и Принижения Рис. и-!Р-16. зависимость от темиературм коэффиянента теплопроводностн политетрафторатилена (ФТ-4) прн различных плогиостих р (кг!м') или степеняк крнсталлнчностя К [Л. П-13[.
1 — Р Юбб. К=100гй! 2 — и 2%6, К=83%: 3 — р 2ДЮ, К-68%! р 2!86, К б04); 6 — р=2140, К 485, Б — р 2!00, К 33'4 1 7 — р 2%О, К 1851 6 — р 2000, К О. Вг/(м.К) О, П) Вг/(м К) 0,35 О,!В 030 032 0,25 0,0 0,20 О,!5 000 кг/м3 300 400 500 Н О, 400 Рис, [У.17. Влияние порнстостн ва теилоирооодиость ьиоксидной (П н полиэфирной смол (2) [л. П-12!. Рис. П-1У-16.
Зависимость коэффициента теплаираеодиасти стеклотек. стоккта иа опоксндиай смоле ат порнстостн и и массового содержания стекла Еь 1 — гР Б,Г; 2 — Е=-Б,Б [Л, П-12]. Вг/(и К) 0,2 Вг/( К) 0.40 0,35 О,!5 0,30 О,! О О,! 0,2 0 О,! 0,2 0,3 04 Рис. и-1Р-16. Зависимость геплопроеодностн иенобетона от плотности р и диаметра пор 6, [Л. П-б). ПРиз Рис. П-)Ч-1О. Зависимость от темпеРатуры плотности различных стеклопластиков в зоне разложения органнчесного связующего при различных темпах нагрева ]Л. 3-61 о — стеклопластик АГ-4С1 1 — Ь О: 2 — Ь 3; Р— Ь 1О К/сг б — стекло.
пластик СП-ЗЭ; 1 — Ь 1: 2 — Ь=1; 3 — Ь=0,4; 4 — Ь 0 К)с. кг)му ]аоа кг)мЗ )ООО 1700 1500 иаа 1300 1100 300 500 700 К 00 6) Рис. П-)Ч-20. Изменение с температурой ковооиннента теплопроводности (а) в теалоемностн (б) асботекстолнта в зоне разложения органического связующего прв различных темпак нагрева [Л. П-!3]. 1 — темп нагрева, Ь О; 2 — при монотонном нагреве.
ковооипнента тевлопроводстенлопластика СП-ЗЭ при ]л. 3-6] (заштрихована зова Вт/(м К) 0,31 611'(м.К) а,о 0,7 а, 0,6 0,5 0,4 400 600 Заа 1000 а) кДЖ/(мЗ К) 3500 Зааа 2500 2ЮО 2000 12500 00 1500 400 600 00 700 б) Ваа ЮОО б) иоо 500 700 Вао 300 К й) Рис. П-!Ч-21. Изменение с температурой ности (о) и обаемной теплоемкостн (б) монотонном нагреве с темпом Ь=0,66 К)с разброса экспериментальных данных).
0,13 300 500 700 К~ а) кДж)(мо К) 3350 Приложения Рис. П-1Р-22. Сравнение зависимостей от темяературм коэффициента теилопроаодности некоторых марок яористмх графитов (Л. П-18]. ПЭли — П 80%, Р 870 кг)мй ПЭ-25 — П 546, Р 1040 кг)м', ПЭ-15— П$44з), Р=!000 «г(и', ПЭ-48 — П=406, Р=1330 кг)иь Р — П=П1„ р !Обб кг]мг; П вЂ” П $7,56, О=1825 кг)м]. Рис. П-1Р-23. Зависимость теплонроводиости инрографнта от темпера- туры (Л. П-18]. 1 —.материал термообработан нри 7=3МЮК (тол!цнна стечкн 20 мм); 2 — то же, что н 1 (без териообработкн); 3 — материал термообработан нри Т 32ООК (толщина стенки !О мм); 4 — то же, что и 3 (без термо- обработки).
81$(м К) 70 Ог/(м. К) 25 2,0 50 $,5 30 $,0 0,5 „00 „' !200 2008 К !О 800 800 $000 $200 Рис. П-1У-24. Сввзь между плотностью р и коэффициентом тенлолро- водности стенлокластиков на различных связующих (Л. П-12]. ! — полиэфирное; 2 — эпоксидное; 3 — фенолформальдегидиое связую- щее. Рвс.
П-(Ч-23. Зависимость коэффициента теклоироводиостм стеклометаллических пластиков на еснове эпоксидной смоли Эд-5 от объемного содержании Р медного волокна (1) и порошков меди, алюминия нли желева (2) ]Л. П-!8]. 87$(м К) Зг](м К) 8,0 6,4 2,0 О,З 1,0 0,2 ,25 $,45 1,85 1,85 г/сиз О. 66 Прнлп о,о Ряс. П-1т-Зб. Зависимость от температуры спектрального значевя» е (прн А-б,ббб мкм) я нптеграль- 5 ной ноРмальнОЙ степеян черноты е окислов алюмнняя А1,От н магния МЙО (П.
П-П). 0,4 0 (ОЙ 50О ЗОО $3ОО )гОО К Рнг. П-(Ч-77. Сравнение зависимостей от температуры интегральных нормальных степеней черноты окислов «ремння 5(фь цнрконня ЕгО, и рззлячнмх марок графита н пврографята С [Л. П-1З, П-17). 0,5 о ЮО 500 900 $300 $700 К Ряс.
П.!У.бо. Зависимость от температуры вязкости расплава кварцевого стекла. Рь Пг н Рз — различные аппрокснмапнонные зависимости, использоваяные пря расчетах (заштриховав диапазон разброса экспериментальных данных); р в 1б' (кг с(м') . 2,) 2,3 2,5 Й ТЕРМИНОЛОГИЯ Изучением тепловой защиты занимаются специалисты различных специальностей и научных направлений, поэтому существует потребность единого толкования и понимания основных понятий и представлений. Предлагаемый ниже словарь, не претендуя на абсолютную строгость и полноту, имеет своей целью исключить неоднозначность и нечеткость понимания важнейших терминов, часто используемых в книге. Автомодельные переменные — специально подобранная комбинация физических независимых переменных (координат, времени) и определяющих параметров процесса, позволяющая уменьшить число независимых переменных профиля скорости, температуры или концентрации.
Режим течения процесса называется автомодельным, если он описывается с помощью авто- модельных переменных (оплавление стекла в окрестности точки торможения см. 5 8-1, прогрев покрытия см. 5 3-2). Аналогия (дословно «сходство») — сопоставление одного физического процесса с подобным ему процессом другой физической природы. Существуют два вида аналогий. Первый основан на единстве математического описания процессов (аналогия Рейнольдса, аналогия между тепло- и массообменом). Второй внд требует интуитивного выделения определяющего физического явления, на основании которого и производится сопоставление двух разнородных процессов (классификация теплозащитных материалов и введение «эталона» см.
в гл, 5). Аэродинамический нагрев — нагрев поверхности тела, дви. жушегося в воздухе со скоростями, существенно превышающими скорость звука. При столкновении тела с молекулами газа происходит постепенный переход кинетической энергии тела в тепловую энергию газа. В зависимости от формы тела ббльшая часть тепла может выделиться либо в сжатом слое за ударной волной, либо непосредственно у поверхности тела в пограничном слое (см. введение). Л(аксимальная температура, до которой может нагреться газ в окрестности движущегося тела, близка к так называемой температуре торможения. Утке при скорости полета, втрое превышающей скорость звука, перепад Термин~ температур между газом и поверхностью тела достигает почти 500 К. Этот перепад в дальнейшем увеличивается пропорционально квадрату скорости полета, поэтому передача тепла от газа к телу происходит не только за счет конвективиой, но и за счет радиационной теплоотдачи.
Зашита от аэродинамического нагрева составляет серьезную проблему в ракетной технике (см. введение, гл. 1 и 10). В литературе термин аэродинамический нагрев иногда распространяют на случай обтекания тела газом произвольного состава (а не только воздухом). Вдув — процесс подачи газа в пограничный слой набегающего потока по нормали к проиицаемой поверхности тела. Термин «проннцаемая» подразумевает поверхность с бесконечно большим числом отверстий, расстояние между которыми много меньше толщины пограничного слоя над ней. Вдув газа эффективно перестраивает течение в пограничном слое, уменьшая градиенты скорости, температуры и концентрации, что, в конечном счете, снижает тепловые и диффузионные потоки к стенке, а также величину трения (см.
4 4-4 и 4-5). Гиперзвуковое обтекание — обтекание тела потоком газа с такой скоростью, прн которой за ударной волной газ уже нельзя считать однородной средой. Так, прн скоростях обтекания воздухом, в шесть раз превышающими скорость звука, температура торможения оказывается достаточной, чтобы началась интенсивная диссоциация молекул кислорода (см. введение и гл. 2). Деструкция (полимеров) — разрушение макромолекул под действием тепла, влаги, света и т. д. В результате деструкции происходит уменьшение молекулярной массы полимера, часто сопровождаемое изменением агрегатного состояния (переход из твердого в жидкое илн газообразное состояние).
Обычно в полимере происходит одновременно несколько видов деструкционных процессов, но применительно ктеплозащитным покрытиям — термическая и термоокислительная деструкция (гл. б). Диссоциация — процесс распада молекул газа на несколько более простых частиц (моленул, атомов, радикалов нли ионов]. Среди различных видов диссоциация для целей данкой книги важна лишь термическая диссоциация, происходящая при повышении температуры. Количественной характеристикой диссоцнацни служит степень диссоциации — отношение числа распавшихся молекул к нх общему числу (см., например, гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
