Анализ свойств и особенностей функционирования высокопористых теплоизоляционных материалов на основе базальтового волокна

Представлены результаты экспериментального исследования свойств и особенностей функционирования высокопористых теплоизоляционных материалов, полученных методом фильтрационного осаждения. Показано, что эффективность теплоизоляции высокопористых материалов увеличивается с ростом пористости и толщины стенки теплоизолирующих конструкций. Установлено, что для каждого типа теплоизоляционного материала существует критическая температура, выше которой развивается интенсивная усадка. Для наполнителей из базальтовых, кварцевых и каолиновых волокон установлено значение допустимой температуры горячей стенки. Предложена математическая модель, описывающая стационарный режим теплопередачи в высокопористых теплоизоляционных материалах с учетом теплового излучения Стефана-Больцмана в поровое пространство. На основе экспериментальных исследований определена эмпирическая константа в нелинейном уравнении теплопроводности, учитывающая многократное взаимодействие потока теплового излучения между смежными волокнами наполнителя. Предложено соотношение для проектного расчета толщины стенки теплоизолирующей конструкции по требуемому перепаду температур горячей и холодной стенок.

Литература

[1] Основы технологии производства летательных аппаратов (в конспектах лекций): учеб. пособие / А.С. Чумадин, В.И. Ершов, В.А. Барвинок, В.И. Богданович. М.: Наука и технологии, 2005. 850 c.

[2] Режимы фильтрационного осаждения элементов теплозащиты РКТ / В.А. Тарасов, Ю.В. Смирнов, М.П. Тимофеев, А.С. Филимонов // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2007. № 5. С. 52-55.

[3] Тимофеев М.П. Разработка и исследование фильтрационной технологии изготовления изделий машиностроения из волокнистых неорганических материалов: дисс. ... кандидата технических наук: 05.02.08; МГТУ им. Н.Э. Баумана. М., 2007.