генциальной составляющей и кондуктивной теплопередачей от пере
-
гретой среды
(
q
конд
=
λ
hr
(
T
−
T
w
)
,
где
λ
hr
—
коэффициент теплообмена
между периферией среды и расплавом стенок канала
;
Т
—
температура
периферийных участков среды
).
Доля энергии
,
затрачиваемая на испарение
(
массу пара
),
зависит от
плотности мощности падающего излучения и определяется по следу
-
ющей линейной аппроксимации
:
q
i
=
0
,
при
q
w
≤
q
1
,
q
w
q
w
−
q
1
q
2
−
q
1
,
при
q
1
≤
q
w
≤
q
2
,
q
w
при
q
w
≥
q
2
,
(13)
где
q
1
≈
5
∙
10
9
Вт
/
м
2
—
порог начала испарения и появления паров
на стенках канала
[21];
q
2
≈
10
11
Вт
/
м
2
—
плотность мощности
,
при
превышении которой вся подводимая энергия расходуется на испаре
-
ние
[23].
При наличии испарения со стенок
(
q
i
>
0)
данная оценка позволяет
для конкретного материала получить массовую скорость парообразова
-
ния
D
i
:
D
i
=
q
i
H
, H
= Ω +
c
p
T
w
+
u
2
w
2
,
(14)
где
Н
—
полная энтальпия
“
сгорания
” [16],
определяемая как сумма
удельной теплоты парообразования
Ω
и собственно
“
теплосодержания
”
пара
;
u
w
—
нормальная составляющая скорости пара
.
На границе среда
–
расплав вводится условие фазового равновесия
,
определяющее флуктуации температуры
Т
w
относительно
2000 K
при
изменении давления паров вблизи стенок
[24],
и условие Жуге
,
опреде
-
ляющее начальную скорость истекающих паров
:
u
w
=
γRT
w
, v
w
= 0
,
(15)
где
v
w
—
тангенциальная составляющая скорости пара
.
На основании формулы
(16)
можно определить плотность и давле
-
ние приповерхностных паров металла
:
ρ
w
=
D
i
u
w
, p
w
=
ρ
w
T
w
R
;
(16)
скорость движения границы пар
–
расплав
v
w
=
D
i
ρ
r
,
(17)
ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
3 77
