Загальна задача дослідження разрушающихся теплозахисних матеріалів

Загальна задача дослідження разрушающихся теплозахисних матеріалів вимагає встановлення визначального механізму руйнування і отримання залежності основних характеристик уноса маси у вигляді функцій від температури поверхні та зовнішніх умов обтікання. З цією метою доцільно розбити все різноманіття теплозахисних матеріалів на кілька класів, виходячи з передбачуваного визначального механізму руйнування. Буде розглянуто п'ять таких класів:

1) сублімується матеріали;

2) розкладаються матеріали;

3) матеріали, хімічно реагують з компонентами набігаючого газового потоку;

4) оплавляється матеріали;

5) композиційні матеріали.

При вивченні останнього класу матеріалів потрібно враховувати взаємний вплив різних елементарних процесів руйнування один на одного. При цьому необхідно виявити умови, за яких такий вплив може якісним чином відбитися на інтенсивності виносу маси або температурі руйнування. Звичайно, перераховані п'ять класів теплозахисних матеріалів не можуть закрити все розмаїття хімічних речовин і їх композицій, з якими доводиться зустрічатися на практиці. Більш того, нижче будуть наведені лише ті механізми руйнування, які можуть бути описані на підставі строгих термодинамічних або гідродинамічних співвідношень. З розгляду випали різні гіпотези; механічної ерозії, які потребують введення емпіричних залежностей, для граничних умов термоміцністі.

Таке обмеження викликане, перш за все, бажанням авторів знайти загальний підхід до побудови методів розрахунку разрушающихся теплозахисних матеріалів. Важливо також, щоб всі теплофізичні, кінетичні та інші параметри розрахункових моделей однозначно характеризували сам матеріал, а не характер його нагрівання або руйнування. Точніше, вказані параметри не повинні змінюватися при переході від одних умов експлуатації до інших. У наступних розділах будуть описані механізми руйнування основних представників разрушающихся теплозахисних матеріалів. Для визначеності кожного разу будуть зазначені деякі «еталонні» матеріали даного класу. Експерименти вказали на деяку «консервативність» механізму руйнування до хімічного складу: невеликі добавки чужорідних компонент змінюють істоти залежностей параметрів руйнування від характеристик набігаючого газового потоку. Тому всі представлені чисельні результати можуть бути поширені на цілу групу матеріалів.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru