5 / 11
Д.Я. Баринов, П.В. Просунцов
26
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 6
энергии активации на температурное состояние элемента ТЗП, что важно для
обоснования точности экспериментальных исследований этих характеристик.
При этом сравнивались температурные поля в элементе ТЗП при варьировании
теплопроводности разлагающегося материала на ±50 %, энергии активации на
±30 % и степени черноты поверхности от 0,7 до 0,9 (табл. 1). Подобный подход
использован в [2] для оценки влияния характеристик теплообмена на результа-
ты решения проектной задачи для ТЗП из разлагающегося материала. В насто-
ящей работе выполнен анализ изменения всего температурного поля в элементе
ТЗП.
Таблица 1
Значения анализируемых параметров
Номер
варианта
расчета
Степень
черноты ε
Теплопроводность материала
(кривые, см. рис. 2) в области
Энергия
активации
средних температур
высоких температур
1 (базовый)
0,9
1
1
1,0
E
a
2
0,8
1
1
3
0,7
1
1
4
0,9
1
2
5
0,9
1
3
6
0,9
4
1
7
0,9
5
1
8
0,9
1
1
0,5
E
a
9
0,9
1
1
1,5
E
a
По результатам моделирования сравнивались температуры в следующих ха-
рактерных точках элемента ТЗП (см. рис. 1) — внешняя поверхность (точка
1
),
граница разлагающегося и волокнистого материалов (точка
2
), силовая кон-
струкция (точка
3
). Максимальные температуры в этих точках и относительные
отклонения от соответствующих значений для базового варианта приведены в
табл. 2. Максимальная толщина прококсованного слоя при спуске космического
аппарата на Землю составила около 6 мм.
Таблица
2
Значения максимальных температур и относительных отклонений температуры
в характерных точках
1
–
3
Номер
варианта
Максимальная температура, K
Относительное отклонение температуры
от базового варианта
Точка
1
Точка
2
Точка
3
Точка
1
Точка
2
Точка
3
1
1743
402
353
–
–
–
2
1795
407
357
3,0 %
1,2 %
1,1 %
3
1855
413
361
6,4 %
2,7 %
2,3 %
4
1764
392
347
1,2 %
–2,5 %
–1,7 %
5
1721
414
361
–1,3 %
3,0 %
2,3 %