ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расплавленный поверхностный слой из "Гиперзвуковые течения вязкого газа" В качестве примера рассмотрим обтекание поверхности из твердого углерода и предположим, что происходит единственная реакция С + О -СО. Для этого случая Лиз ) показал, что количество тепла, поглощаемого углеродом при испарении, превышает то количество тепла, которое выделяется при его горении и образовании СО. Если при этом учесть и уменьшение Сн, происходящее благодаря уносу массы с поверхности, то становится ясно, что эти факторы могут привести к уменьшению потока тепла, направленного к поверхности твердого углерода. Очевидно, что относительное влияние различных факторов на тепловой поток от реагирующей газовой смеси к холодной поверхности тела удобно учесть при помощи уравнения (3.24). [c.71] Нам нужно определить — толщину слоя расплава, разность температур Тш — Тт поперек этого слоя, скорость и, поверхности расплава и скорость оплавления твердой поверхности т . [c.75] Уравнение (3.43) связывает скорость поверхности расплава Uw с потоком тепла к жидкому слою q (0). Мы будем пользоваться этим уравнением для определения других необходимых нам величин. [c.77] Уравнение (3.46) связывает разность температур поперек слоя расплава с теплопередачей от газового слоя. Очевидно, например, что эта разность пропорциональна корню квадратному из коэффициента вязкости расплава. [c.78] Для того чтобы подсчитать поток тепла к твердой поверхности, нужно сначала из (3.45) и (3.46) определить Я и Ги— Тт- Зная величину Н, можно из (3.40) найти скорость оплавления. После этого поток тепла к твердой фазе определяется из равенства (3.29). [c.79] Сказанное выше полезно проиллюстрировать примером. В качестве материала поверхности возьмем стекло orning 7740 ), свойства которого приводятся в табл. 3.1. Типичные условия в газовом слое, определяемые по высоте и скорости полета и геометрии тела, приведены в табл. 3.2. [c.79] Если данные табл. 3.1 и 3.2 использовать в равенствах (3.40), (3.43) и (3.45) —(3.48), то получатся результаты, приведенные в табл. 3.3. [c.80] На основании результатов, приведенных в табл. 3.3, можно сделать некоторые выводы. [c.80] В соответствии с (3.45) эффективная теплоемкость зависит от величины Г,с — Тт- Так как желательно достичь наиболее высокой теплоемкости Н, а это можно сделать за счет высокой температуры на границе между жидкостью и газом, то из равенства (3.46) следует, что эффективная теплоемкость при прочих равных условиях тем выше, чем больше вязкость расплава или чем ниже его теплопроводность и плотность. [c.81] Кроме того, величина — Тт, а следовательно, и эффективная теплоемкость прямо зависят от теплового потока. Эта зависимость выражается через величину потенциала энтальпии /е — к, газового слоя. [c.81] Следует также заметить, что дополнительный выигрыш в поглощении потока тепла от горячего газового слоя к твердому телу получается в том случае, когда расплавленный слой испаряется или каким-нибудь другим способом переходит в газообразное состояние. Этот эффект рассматривается в следующем пункте. [c.81] Вернуться к основной статье