Критерії порівняння разрушающихся теплозахисних матеріалів

Проведений вище аналіз показав, що руйнування теплозахисних матеріалів складається як результат деякої рівноваги рівня зовнішнього впливу з боку набігаючого газового потоку і здатності матеріалу відводити або розсіювати тепло. У газодинаміці і теорії теплообміну прийнято характеризувати умови перебігу набором безрозмірних критеріїв, таких як числа Маха, Рейнольдса, Нуссельта, Прандтля або Льюїса. З іншого боку, умови нестаціонарного прогріву твердих неразрушающий тел також характеризуються деякими безрозмірними критеріями – числами Фур'є і рядом інших. За аналогією, ймовірно, можна було б поставити питання про пошук критерію для процесу руйнування.

Особливість процесу руйнування матеріалу полягає в тому, що тут нерозривно пов'язані зовнішня (теплообмін) і внутрішня (теплопровідність) завдання, тобто завдання стає сполученої. Крім того, доводиться рахуватися з тим, що для більшості разрушающихся матеріалів найважливішими визначальними параметрами є розмірні значення тиску в навколишньому середовищі ре і температури зовнішньої поверхні. Це пояснюється тим, що протікання хімічних реакцій або фазових перетворень (наприклад, випаровування або сублімації) істотно залежить від рівня тиску і температури. Зміна зазначених параметрів не просто змінює рівень швидкості руйнування але і повністю замінює один механізм руйнування іншим.

Все це істотно ускладнює моделювання процесу руйнування теплозахисних матеріалів, тому на практиці прийнято говорить не про моделювання, а про відтворення основних визначальних параметрів, насамперед ентальпії і тиску загальмованого потоку. З іншого боку, інтенсивність протікання багатьох фізико-хімічних перетворень визначається теплофізичними і кінетичними характеристиками матеріалу, його складом, а в деяких випадках і технологією виготовлення. У зв'язку з цим необхідні критерії порівняння здатності різних теплозахисних матеріалів розсіювати і поглинати підведений ззовні тепловий потік, однаково застосовні при теоретичному та експериментальному дослідженнях для матеріалів простими механізмами руйнування, а також і для тих покриттів, у яких при нагріванні має місце складна комбінація різних перетворень.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru

MAXCACHE: 0.48MB/0.00110 sec