4 / 11
В.В. Горский, А.Н. Гордеев, С.А. Васильевский, Т.И. Дудкина, В.А. Сысенко
4
Инженерный журнал: наука и инновации
# 11·2016
обеспечивающие минимум рассогласования расчетных и экспери-
ментальных данных в соответствии с методом наименьших квадра-
тов [6] с помощью одного из вариантов эвристического метода пря-
мого поиска Хука — Дживса
[7]. При этом использовали следующие
исходные данные (табл. 1).
Таблица 1
Исходные данные, зависящие от температуры и давления
Параметр
Давление
р
е
, Па
1 750
2 480
7 500
12 440
Tw
,
°
C
1 300 1 500 1 300 1 400 1 500 1 300 1 500 1 600 1 500 1 600
p
е,ss
, МПа/м
2
0,3855 0,3866 0,1669 0,2205 0,2453 0,0546 0,0919 0,1048 0,0491 0,0623
h
00
, МДж/кг 17,35 28,02 17,54 23,34 28,37 16,41 24,56 31,91 19,97 25,22
A
h,n
, кг/(м
2
·с) 0,054 0,057 0,048 0,052 0,056 0,039 0,049 0,052 0,043 0,047
G
Аbl
,
Exp
⋅
10
6
–2,15 –31,3 –1,24 –4,95 –20,2 0,3 –1,32 –3,44 0,64 1,55
Фиксированные исходные данные:
2
SiO
ρ
— 2 250 кг/м
3
;
SiC
ρ
— 3 200 кг/м
3
;
2
SiO
λ
— 2;
w
ε
— 0,8;
,
A w
σ
—
3,65;
2
SiO
,
δ
in
— 0,2;
SiC,
in
δ
— 3 000 кг/м
3
;
,min
k
δ
— 0,1;
,max
k
δ
— 0,2.
Здесь
w
ε
— степень черноты стенки;
00
h
— энтальпия торможения
набегающего воздушного потока;
,
h n
A
— коэффициент конвективно-
го теплообмена на непроницаемой стенке.
Газодинамические параметры определяли для условий экспери-
ментов, проведенных на плазмотроне ВГУ-4 по методике, разрабо-
танной в Институте проблем механики РАН [8, 9], включающей экс-
периментальные измерения и проведение расчетов, моделирующих
течение и теплообмен в окрестности критической точки испытывае-
мой модели.
Эксперименты проводили для стандартной геометрии разрядного
канала — кварцевой трубки длиной 400 мм, диаметром 80 мм, расход
воздуха составлял 2,8 г/c при
e
p
≥
2 480 Па и 3,6 г/с — в противном
случае. Модель диаметром 50 мм устанавливали от среза сопла плаз-
мотрона на расстоянии 60 мм
(
e
p
≥
2 480 Па), 100 мм
(
e
p
= 1 500 Па,
мощность установки
N
= 52 кВт) и 200 мм
(
e
p
=
1 500 Па,
N
= 49 кВт).
В ходе экспериментов измеряли следующие параметры:
•
тепловой поток
Cal
q
в критической точке водоохлаждаемого
медного калориметра, установленного в модели;
•
тепловой поток
w
q
в критической точке
образца, изготовлен-
ного из исследуемого материала и установленного в модели;
•
температуру
w
T
в критической точке образца;
•
скоростной напор на оси струи перед моделью
q
.