Полупрозрачное теплозащитное покрытие с отражающим оксидированным подслоем - page 5

(при длительности одного такта 180
) от общего цикла 720
угла п.к.в.
Но основная доля энергии излучения и турбулентного конвективного
теплового потока при взрыве (горении) топливной смеси сосредото-
чена в еще более узком пике шириной
10
(
2
мс) индикаторной
диаграммы. Этот период времени впервые определил немецкий инже-
нер Вошни и назвал его “конвективным всплеском” [3], но не указал
на возможное присутствие аналогичной лучистой компоненты, на су-
ществование которой указывали советские и немецкие специалисты
еще в 1960-х гг. [15, 16].
Процессы выпуска отработанных газов, впрыска топливно-воздуш-
ной смеси, последующего сжатия, т.е. холодная фаза принята дли-
тельностью 0,030 с. В качестве внешних условий теплообмена рассмо-
трены модельные циклические изменения конвективно-радиационной
нагрузки по гармоническому закону. Для воздействующего КВ пото-
ка излучения
q
0
(
t
)
принимались значения от 1 кВт/м
2
до 1МВт/м
2
с
максимумом в промежутке времени на порядок меньше всего перио-
да горячей фазы. Газовая атмосфера в камере сгорания определялась
также следующими синфазно изменяющимися характеристиками: из-
лучательной способностью
ε
А
(
t
) = 0
,
4
. . .
0
,
6
и коэффициентом тур-
булентной теплоотдачи
α
T
(
t
) = 200
. . .
2000
Вт/(м
2
K) [4, 23]. Однако
время сгорания (горячая фаза), равное
0
,
010
с, судя по различным
публикациям, можно рассматривать как изменение температуры
T
A
(
t
)
газовой атмосферы в указанных выше пределах [3, 4, 8, 9, 23, 24].
Время запаздывания указанных процессов (сдвиг по фазе) до сих
пор является предметом прецизионных измерений, оно зависит от
многочисленных факторов и условий стендовых испытаний и явля-
ется актуальной задачей современных исследований [3, 4, 8, 9, 23,
25].
Для материалов с высоким показателем поглощения
κ
λ
>
10
4
м
1
в КВ области радиационный нагрев происходит на облучаемой гра-
нице. У таких материалов лучистый объемный прогрев отсутствует,
функция внутреннего лучистого теплового источника практически не
меняется с ростом толщины такого покрытия (
F
op
(
x
) = 0
), т.е. подоб-
ные среды рассматриваются как непрозрачные. В этом случае нагрев
происходит на фронтальной границе
х
= 0
под действием конвектив-
ного и лучистого тепловых потоков, причем основная доля излучения
может приходиться на КВ область спектра излучения раскаленных
частиц сажи.
Для материалов с малым показателем поглощения поверхностный
керамический слой ПТИП определяет объемное отражение, пропус-
кание и частичное поглощение излучения, а все нижние подслои в
20 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 4
1,2,3,4 6,7,8,9,10,11,12,13,14
Powered by FlippingBook