4 / 6
В.В. Горский
4
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017
31,2 МДж/кг [6]. Среднее значение теплового эффекта
Sub
Q
∆
[3, 4] для
сублимационного режима абляции углерода составляет 31,4 МДж/кг.
Указанные цифровые значения тепловых эффектов следует при-
менять при различных режимах абляции углерода, а в балансе тепло-
ты на стенке, записанного в форме равенства (1), всегда используется
указанное выше значение теплового эффекта
w
Q
∆
.
С учетом изложенного окончательная форма записи баланса теп-
лоты на стенке в квазистационарной постановке должна иметь вид
(
)
(
)
(
)
4
,
00
C
;
s
h im
Abl
w
w Abl
Ox
A LG H H T G dH L Q
− η
− − εσ =
+ ∆
(3)
(
)
(
)
(
)
4
,
00
C
.
s
h im
Abl
w
w Abl
Sub
A LG H H T G dH L Q
− η
− − εσ =
+ ∆
(4)
Уравнение (3) используется при диффузионном режиме окисле-
ния углерода, уравнение (4) — при сублимационном режиме его аб-
ляции.
В целях иллюстрации изменений, к которым приводит учет ука-
занных выше факторов, приведены результаты квазистационарного
решения задачи об абляции углерода, полученные на примере обте-
кания затупленного по сфере конуса потоком воздуха (при числе Ма-
ха М = 20) на высоте 10 км (рис. 2). При этом радиус сферы прини-
мался равным 0,05 м, угол полураствора конуса — 10°.
Рис. 2.
Распределение квазистационарных параметров абляции углеродного мате-
риала на поверхности затупленного конуса в рамках метода работ [3, 4] в зависи-
мости от криволинейной координаты, отсчитываемой вдоль образующей конуса
в долях от радиуса его сферического затупления:
1
— расчет по исходной методике;
2
— расчет по модифицированной методике; —
скорость абляции углеродного материала
Abl
G
, измеренной в долях от
,
h im
A
; — тем-
пература стенки
w
T
, K