Постановка задачі про оплавленні однорідного стеклообразного матеріалу

Серед різноманітних разрушающихся теплозахисних матеріалів особливо виділяються волокнисті або армовані, що володіють високим опором механічному й тепловому удару високої ерозійної і окислювальної стійкості і порівняно легких формах при виготовленні великогабаритних виробів. Найбільш поширені матеріали цього класу – скло пластики на основі кремнеземних або кварцові волокон. В умовах інтенсивного аеродинамічного нагріву на поверхні таких склопластиків може утворюватися в'язка плівка розплаву. Незважаючи на малу товщину, плівка робить сильний вплив на процес руйнування, зокрема зчеплення частинок поверхневого шару запобігає їх ерозійне видування потоком. Кром »того, плівка знижує інтенсивність окислення хімічно активних компонент матеріалу набігаючим потоком газу. Для створення теоретичне моделі руйнування склопластиків необхідні співвідношення, що визначають інтенсивність речовини в розплавленому вигляді.

Процеси плавлення і течії плівки розплав у кристалічних і аморфних речовин мають певні відмінності. Кристалічні речовини плавляться при постійній температурі, при цьому в'язкість рідкої фази виявляється настільки малою що вся розплавлена маса практично миттєво зноситься з поверхні матеріалу під дією аеродинамічних сил. У підсумку температура зовнішньої, нагрівається поверхні такої плівки близька до температури плавлення Гр, а товщина самої плівки вельми мала.

Аморфні матеріали, до яких відноситься і скло, не мають чітко вираженої точки плавлення: при нагріванні вони розм'якшуються поступово, в'язкість їх розплаву значна і експоненціально залежить від зворотної температури 1 / Г. Вказана обставина зумовлює існування на поверхні аморфних речовин порівняно товстих плівок розплаву, їх значний перегрів щодо температури «розм'якшення», а також перехід деякої частини розплаву в пар. Товщина плівки розплаву і перепад температур в ній сильно залежать від сорту скла і можуть досягати дуже великих значень. Іншими словами, на відміну від кристалічних тіл нагрів в газовому потоці аморфних речовин характеризується наявністю двох фазових перетворень, кожне з яких не має фіксованої точки переходу (точно певної температури). Тому тут використовується поняття «температури розм'якшення», або такої температурної межі, вище якої дане стеклообразное речовина може переходити в пластичний стан і утворювати плівку розплаву. Величина цієї температури досить умовна, але можна прийняти її рівною механічної температурі склування. Остання визначається як температура, при якій в'язкість, обмірювана під напругою, дорівнює 1013 пуаз, або 1012 Н-с/м2. З урахуванням зазначених відмінних особливостей процес руйнування аморфних (або склоподібних) речовин у високотемпературному газовому потоці називається оплавленням. Сумарний тепловий ефект при цьому виявляється вище. Завдяки цьому аморфні матеріали є більш ефективними теплозахисними покриттями, ніж кристалічні. Однак фізична модель їх руйнування, а отже, і схема розрахунку виявляються набагато складніше.

Додаткова інформація: в наші дні велику увагу приділяється інтер'єру кожної кімнати в квартирі, при цьому об'єднуючим елементом служать міжкімнатні двері, які в останні роки стали самостійним твором мистецтва, являючи собою поєднання вишуканих ліній і різних за фактурою і кольором матеріалів.

2 вересня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru