Радиационный теплообмен и тепловая защита высокотемпературных проточных трактов газодинамических установок

Работоспособность высокотемпературных устройств во многом определяется температурными режимами, лимитируемыми термостойкостью конструкционных материалов, при этом одной из основных проблем является разработка эффективных систем тепловой защиты теплонапряженных элементов конструкции. В ряде высокотемпературных газодинамических устройств работоспособность проточного тракта обеспечивается применением термостойких неорганических соединений или композиционных керамических материалов с рабочей температурой 2000...2500 K. Oдним из методов тепловой защиты элементов конструкции, находящихся с проточным трактом в тепловой связи, при ограничениях на использование активных методов их теплозащиты, например регенеративного охлаждения, может служить метод радиационной тепловой защиты. Рассмотрены схемы, алгоритмы и примеры расчета радиационно-конвективного теплообмена в системе тепловой защиты с использованием радиационных экранов

Литература

[1] Кудрявцев В.М., ред. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей. В 2 кн. Кн. 2. М.: Высшая школа, 1993. 368 с.

[2] Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. 464 с.

[3] ЖРД РД-170 (11Д521) и РД-171 (11Д520) // lpre.de: веб-сайт. URL: http://lpre.de/energomash/RD-170/index.htm (дата обращения: 03.07.2017).

[4] Liquid-propellant rocket engine chamber and its casing. Patent US 6244041 B1 / А.А. Vasin, S.D. Kamensky, B.I. Katorgin, A.I. Kolesnikov, V.P. Nosov, A.I. Stavrulov, V.V. Fedorov, V.K. Chvanov. Publ. 01.12.2001. URL: http://www.google.com/patents/US6244041 (дата обращения: 03.07.2017).

[5] Фахрутдинов И.Х., Котельников А.В. Конструирование и проектирование ракетных двигателей твердого топлива. М.: Машиностроение, 1987. 328 с.

[6] Коротеев А.С., ред. Газодинамические и теплофизические процессы в ракетных двигателях твердого топлива. М.: Машиностроение, 2004. 512 с.

[7] Сосунов В.А., Чепкин В.М., ред. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. М.: Изд-во МАИ, 2003. 688 с.

[8] Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. М.: Мир, 1986. 566 с.

[9] Хронин Д.В., ред. Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1989. 565 с.

[10] Копелев С.З., Гуров С.В. Тепловое состояние элементов конструкции авиационных двигателей. М.: Машиностроение, 1978. 208 с.

[11] Pratt & Whitney J58-P // Уголок неба: авиационная энциклопедия. URL: http://www.airwar.ru/enc/engines/j58.html (дата обращения: 03.07.2017).

[12] Курзинер Р.И. Реактивные двигатели для больших сверхзвуковых скоростей полета. М.: Машиностроение, 1989. 264 с.

[13] Токталиев П.Д., Мартыненко С.И. Математическая модель системы охлаждения камер сгорания авиационных прямоточных двигателей на эндотермических топливах // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2015. № 1. C. 84–98. DOI: 10.18698/1812-3368-2015-1-84-98

[14] Леонтьев А.И., Пилюгин Н.Н., Полежаев Ю.В., Поляев В.М., ред. Научные основы технологий ХХI века. М.: УНПЦ «Энергомаш», 2000. 136 с.

[15] Алферов В.И., Марченко В.М. Аэродинамические модели из оксида эрбия в гиперзвуковом потоке // Теплофизика высоких температур. 2012. Т. 50. № 4. С. 550–554.

[16] Скибин В.А., Солонин В.И., ред. Иностранные авиационные двигатели. Вып. 14. М.: ЦИАМ им. П.И. Баранова, 2005. 590 с.

[17] Гинзбург И.П. Теория сопротивления и теплопередачи. Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1970. 375 с.

[18] Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. М.: Энергия, 1972. 342 с.

[19] Ковалевский В.И., Бойков Г.П. Методы теплового расчета экранной изоляции. М.: Энергия, 1974. 200 c.

[20] Зигель Р., Хауэлл Дж. Теплообмен излучением. М.: Мир, 1975. 934 с.

[21] Блох А.Г., Журавлев Ю.А., Рыжков Л.Н. Теплообмен излучением. М.: Энергоатомиздат, 1991. 431 с.

[22] Ключников Г.П., Иванцов А.Д. Теплопередача излучением в огнетехнических установках. М.: Энергия, 1970. 400 с.

[23] Локай В.И., Бодунов М.Н., Жуйков В.В., Щукин А.В. Теплопередача в охлаждаемых деталях газотурбинных двигателей летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1985. 216 с.

[24] Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М.: Наука, 1966. 664 с.

[25] Киселев Г.А., Куц С.М., Шапкин В.Е. Высокотемпературная экранно-вакуумная теплоизоляция // Теплофизика высоких температур. 1976. Т. 14. № 3. C. 670–673.

[26] Харламов А.Г. Теплопроводность высокотемпературных теплоизоляторов. М.: Атомиздат, 1979. 100 c.

[27] Баранов А.Н., Белозеров Л.Г., Ильин Ю.С., Кутьинов В.Ф. Статические испытания на прочность сверхзвуковых самолетов. М.: Машиностроение, 1974. 342 c.

[28] Международная стандартная атмосфера // Академик: словари и энциклопедии. URL: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/2697 (дата обращения: 12.07.2017).