Рис. 14. Эмпирические зависимости суммарного удельного уноса массы (
а
) и
удельного уноса массы газа с фронта каверны (
б
) от времени нагрева:
m
Σ
=
−
5
,
48 + 3
,
03
t
,
ρ
xx
= 0
,
98
;
m
к
=
−
0
,
54 + 0
,
352
√
t
,
ρ
xx
= 0
,
985
Из экспериментальных данных также следует, что для реализованных
условий нагрева процесс разрушения происходит в квазистационар-
ном режиме, что позволяет оценить эффективную теплоту абляции
I
ef
=
P
(
dm
Σ
/dt
)
S
к
= 25500
кДж/кг, что значительно превышает эту
величину для ранее рассмотренных материалов СТЭФ и П5-2.
Для оценки диапазона температур на фронте разрушения восполь-
зуемся ранее использованным методом сопоставления эксперимен-
тальных и теоретических данных по термодинамической теплоте абля-
ции. На рис. 15 приведены результаты расчетов для двух крайних слу-
чаев: 1. Продукты деструкции связующего удаляются через каверну,
что соответствует случаю двухзонной абляции. 2. Через каверну удаля-
ются только продукты термического разрушения материала на фронте
каверны (этот случай соответствует однозонной абляции материала
П5-13 и реализуется при воздействии пространственно неограничен-
ного пучка излучения). Из сопоставления расчетных значений
I
т
и
экспериментальной величины
I
ef
(поз.
3
, см. рис. 15) следует, что тем-
пература на фронте разрушения
T
≈
3600
K и основной тепловой
эффект приходится на долю сублимирующегося углерода, хотя унос
массы в основном происходит из-за деструкции связующего.
С использованием кинофотопирометра регистрировали излучение
в фокальном пятне (фронтальная съемка) с частотой 4 Гц, что позво-
лило оценить температуру
T
w
на фронте разрушения каверны в разные
моменты времени процесса разрушения. Такие измерения правомер-
ны, поскольку заглубление каверны невелико (
h
к
d
к
10
−
3
м), а
основные газообразные продукты разрушения (C, CO, H, H
2
, C
2
, C
3
,
C
2
H
2
) прозрачны на рабочей длине волны пирометра (
λ
= 0
,
63
мкм),
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2 29
