Стр. 8 - Ю.Б. Дылько, П.В. Просунцов - Применение моделей комбинированного теплообмена для проектирования теплозащитных покрытий многоразовых космических аппаратов

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012

57

Рис. 6. Различие значений температур для моделей эффективной теп-

лопроводности и РКТ:

1

,

2

,

3

— в материале Saffil для координат

x

= 0, 30 и 60 мм соответственно;

4

— на

тыльной поверхности элемента ТЗП

Расхождение значений температуры тыльной поверхности при

использовании двух различных моделей теплопереноса в элементе

ТЗП составляет 21 K. Таким образом, применение при тепловом про-

ектировании модели эффективной теплопроводности будет приво-

дить к завышению необходимой толщины теплоизоляционного мате-

риала. Для количественной оценки этого завышения была решена за-

дача оптимального теплового проектирования элемента ТЗП. При

этом на основе аппарата обратных задач теплообмена [6] определя-

лась минимально допустимая толщина слоя волокнистого теплоизо-

ляционного материала при ограничении температуры внутренней по-

верхности элемента ТЗП в 430 K. Обратная задача теплообмена ре-

шалась с помощью генетического алгоритма [7].

Рис. 7. Зависимость температуры тыльной поверхности от времени

для двух конфигураций элемента ТЗП:

1

— модель эффективной теплопроводности (толщина слоя Saffil 58,7 мм);

2

—

модель РКТ (толщина слоя Saffil 51,2 мм)