2017-12-14
599
Используя значения падающего теплового потока, вычисляем равновесную температуру:
(2)
При значениях:
- степень черноты поверхности;
- постоянная Стефана-Больцмана.
Обшивка нагружалась внешним тепловым потоком, распределенным по поверхности по закону косинуса (рис. 5):
(3)
где 
− распределение падающего теплового потока.
Воспользуемся тепловым потоком определенным по соотношению 1.
, (4)
где 
- местное значение коэффициента теплообмена для расстояния 
.
Используя следующее соотношения, определяем :
(5)
(6)
(7)
Температуру восстановления будем определять по формуле:
(8)
где 
; 
;
- показатель адиабаты;
- число Маха;
; 
м/с – скорость звука.
Из соотношения (4) определяем температуру стенки прямолинейного участка обшивки T w.
Таким образом:
Температура стенки прямолинейного участка равна 453,458 К или 162,468 ºС. То есть выбранный материал – углепластик – будет работоспособен при такой температуре.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРЫТУРЫ ПО ПОВЕРХНОСТИ КРЫЛА
|
|
|
В программе ANSYS для заданных условий полета был проведен тепловой расчет, в результате которого получены картины распределения температуры по поверхности крыла МКА (рис. 6, 7). Максимальная температура составляет 527 К или 254 ºС.
Рис. 6 ‑ Распределение температуры на крыле МКА (нижняя поверхность крыла)
Рис. 7 ‑ Распределение температуры на крыле МКА (верхняя поверхность крыла)
Литература:
1. Композиционные материалы: Справочник/В. В. Васильев, В. Д. Протасов, В. В. Болотин и др.; Под общ. ред. В. В. Васильева, Ю. М. Тарнопольского. – М.: Машиностроение, 1990. – 512 с.; ил.
2. Буланов И.М., Воробей В.В. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций из композиционных материалов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 1998. – 516с.
3. Пивень А.Н., Гречаная Н.А., Чернобыльский И.И. Теплофизические свойства полимерных материалов. – М.: Издательское объединение «Вища школа», 1976. – 180с.
4. http://www.buran.ru
