Другая особенность ГИИ состоит в том, что в отличие от ГЛН
основная энергия их излучения сосредоточена в области более корот-
ких длин волн. Кроме того, ГИИ, работающие в форсированном по
мощности режиме для обеспечения более высоких темпов нагрева,
имеют относительно небольшой ресурс работы.
Принципиальные схемы стендов и нагревательных устройств для
исследования свойств высокотемпературных материалов и теплона-
груженных элементов конструкций ЛА, в которых используются ГИИ,
представлены в работах [8, 10–13, 16]. Детальное исследование основ-
ных характеристик ГИИ и блоков излучателей на их основе приведено
в работе [14]. В этой, а также в ряде других работ [17, 18] рассмотрены
вопросы выбора программы испытаний объектов в различных услови-
ях тепловых воздействий. Имеется достаточно хорошо разработанный
математический аппарат определения теплофизических свойств кон-
струкционных материалов на основе результатов теплового экспери-
мента и решения обратных задач радиационно-кондуктивного тепло-
обмена (РКТ) [19, 20].
Несмотря на очевидные успехи в рассматриваемой области тепло-
вых испытаний, остается нерешенной проблема их алгоритмическо-
го и программного обеспечения. В частности, существующие мате-
матические модели сопряженных задач РКТ в установках с ГИИ и
алгоритмы для их решения, как правило, не учитывают особенно-
стей влияния спектрально-селективных характеристик излучения на
температурное поле нагреваемых изделий. Отсутствуют обоснован-
ные критерии идентичности температурных полей объектов испыта-
ний, определяемых с использованием спектральных и интегральных
характеристик излучения. Отсутствует также теоретическое обосно-
вание возможности устранения неравномерности температурного по-
ля испытуемого объекта путем целенаправленного изменения оптиче-
ских свойств его поверхности. Обычно такая неравномерность являет-
ся следствием дискретного расположения источников излучения над
нагреваемой поверхностью и крайне нежелательна при проведении
экспериментов по определению теплофизических и других характери-
стик материалов.
Цель настоящей работы — описание алгоритма решения сопряжен-
ной задачи радиационно-кондуктивного теплообмена в установках с
газоразрядными источниками излучения с учетом спектральных ха-
рактеристик нагреваемой поверхности и самих источников излучения.
Схемы тепловых испытаний плоских образцов материалов, нагре-
ваемых ГИИ, приведены на рис. 1.
В рассматриваемых геометрических системах форма экрана мо-
жет быть различной, а число источников излучения равно одному
или кратно трем. Для условных поверхностей принимается:
А
= 1
— поглощательная способность;
Т
= 0
— температура. В процес-
се испытаний температура экрана
2
и условных поверхностей
3
34 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 4
