К задаче проектирования теплозащитных конструкций
3
ных» слоев и, значит, контролируемых точек. Увеличивая последова-
тельно коэффициенты теплообмена в дополнительных слоях за счет
неограниченного увеличения коэффициента теплопроводности (если
введенный слой конденсированный) или коэффициента приведенной
степени черноты (если слой газовый), получаем в результате пре-
дельного перехода решение исходной задачи.
В качестве примера рассмотрим следующую задачу проектиро-
вания.
Пусть задан трехслойный пакет, подверженный двухстороннему
нагреву. Трехслойные конструкции, например, в виде сотовых за-
полнителей, внешней и внутренней силовых обшивок широко при-
меняют в аэрокосмической технике [5–9]. Рассчитаем тепловые по-
токи
w
0
и
w
n
на граничных поверхностях, используя следующую
формулу:
4
,
0
,
,
,
s
r s
s
s s
n
p s
q
H H T s w w
c
где
w
0
— коэффициент теплообмена на поверхности, моделируется за-
висимостью
0
2
3( 1000)
500
0, 03exp
2
;
1000
500
p w
c
,
r s
H
— энтальпия восстановления газового потока,
5
,
0
3 10 1 cos
,
,
.
200
r s
n
H
s w w
Энтальпию газового потока при температуре
s
стенки вычислим
по формуле
2
0
954 0, 0862 ,
,
.
s
s
s
n
H T
T s w w
Коэффициент теплообмена
w
n
на поверхности представим в виде
0
0, 2
.
n
p
p
w
w
c
c
Принимаем степень черноты поверхностей, участвующих в ради-
ационном теплообмене, ε
s
= 0,8,
s = w
0
,
w
n
.
Внутренний слой рас-
сматриваемого пакета (силовая конструкция) имеет фиксированную
толщину 0,5 мм. Наружные слои составлены из одного и того же теп-
лозащитного материала. Теплофизические свойства материалов при-
ведены в таблице.
