Анализ температурного состояния оболочки мощного газоразрядного источника излучения для тепловых испытаний конструкций

1 / 14

УДК 536.35:620.181.4
АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ОБОЛОЧКИ
МОЩНОГО ГАЗОРАЗРЯДНОГО ИСТОЧНИКА ИЗЛУЧЕНИЯ
ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ИСПЫТАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ
В.Н. Елисеев , В.А. Товстоног, Я.М. Павлова
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Приведены результаты исследования температурного состояния трубчатых
оболочек из лейкосапфира (искусственного сапфира), используемых для изгото-
вления водоохлаждаемых газоразрядных источников излучения. Потребность в
создании таких излучателей диктуется, в частности, необходимостью совер-
шенствования экспериментальной базы для наземной отработки конструкций
гиперзвуковых летательных аппаратов. Суть рассматриваемой проблемы –
исследование связи температурного состояния оболочки газоразрядных источ-
ников излучения с его мощностью с учетом достаточно сложного характера
зависимости теплофизических и оптических свойств лейкосапфира от дли-
ны волны излучения и температуры. Выполнен обзор и систематизация этих
сведений, содержащихся в технической литературе и электронном ресурсе.
Обоснованы основные допущения и сформулирована математическая модель
решаемой задачи. Показана возможность использования трубок из лейкосап-
фира для создания эффективных водоохлаждаемых газоразрядных источников
излучения, удельная мощность которых (мощность на единицу длины разряд-
ного промежутка) может быть в 2–2,5 раза выше, чем у существующих ис-
точников с оболочками из кварцевого стекла.
Ключевые слова: температура, разность температур, термостойкость, источник
излучения, сапфир, летательные аппараты, испытания, оборудование.
THERMAL REGIME ANALYSIS OF THE SHELL
OF THE POWERFUL GAS-DISCHARGE EMITTING SOURCE
FOR STRUCTURE THERMAL TESTING
V.N. Eliseyev, V.A. Tovstonog , Ya.M. Pavlova
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
The article describes the thermal regime analysis results of tubular shells made of
leuco sapphire (artificial sapphire), which are used for producing water-cooled gas-
discharge emitting sources. Such emitters are necessary, in particular, for improving
an experimental gear used for technology groundwork of hypersonic aircrafts. The
problem features the analysis of interconnections between the thermal regime of
the gas-discharge emitting sources and their powers. The analysis faces a rather
complicated dependence of thermal and optical properties of the leuco sapphire on
both the length of the emitted wave and the temperature. The article also observes and
categorizes the information acquired from both technical publications and electronic
resources. The authors explain the main assumptions and formulate a mathematical
model of the problem to be solved. It is shown that leuco sapphire tubes can be used
for producing water-cooled gas-discharge emitting sources, which have a unit power
(a power per a length unit of the discharge gap), which is 2–2.5 times as much as
the present sources with the shells made of quartz glass.
Keywords: temperature, temperature difference, thermal resistance, emitting source,
sapphire, aircrafts, testing, equipment.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 4 49