Випадок квазістаціонарного руйнування матеріалу

Можна зробити два важливих висновки для випадку квазістаціонарного руйнування:

1) тепловий потік, що йде всередину композиційного теплозахисні го матеріалу, залежить тільки від перепаду температур між зовні поверхнею, що нагрівається і початковим значенням Г0, а також від среднеінтегрального значення еквівалентної теплоємності, що враховує як теплоємність пористого каркаса (твердої фази), так і теплоємність заповнюють його газо -образних продуктів розкладання. Остання розраховується пропорційно масовим часткам компонент цієї газової фази.

2) теплові ефекти внутрішніх фізико-хімічних перетворень входять в тепловий баланс нарівні з тепловими ефектами реакцій на поверхні незалежно від глибини залягання у відповідних фронтів реакцій.

Очевидно, що рівняння без істотних труднощів може бути узагальнено на випадок декількох фронтів (чи зон) фізико-хімічних перетворень усередині теплозахисного матеріалу. Представляє інтерес оцінка впливу теплового ефекту та фільтрації газоподібних продуктів розкладу на інтенсивність переносу тепла всередині теплозахисного покриття. Припустимо, що можна ввести деякий ефективне значення коефіцієнта теплопровідності, яке дозволяє отримати в матеріалі, не зазнає фізико-хімічних перетворень, та дещо ж температурне поле, як і в композиційному матеріалі з фронтом розкладання.

Якщо вплив теплового ефекту реакції обмежена деякою околицею зони фізико-хімічних перетворень, то поглинання тепла фільтрівними газами надає тим більший вплив на перенесення тепла всередині теплозахисного покриття, чим більше перепад температур в прореагованою зоні. Теплоємність газоподібних продуктів розкладу може майже вдвічі перевершувати теплоємність твердого залишку, тому внесок фільтрації виявляється істотним. Облік теплового ефекту фізико-хімічного перетворення може виявитися істотним лише при виконанні умов. У прикладних дослідженнях іноді доводиться оцінювати товщини відповідних шарів, розташованих між зонами фізико-хімічних перетворень. Представлені вище рівняння дозволяють зробити таку оцінку для товщини прореагованою зони, що лежить між температурою руйнування (температурою зовнішньої поверхні) і характерною температурою реакції.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru