On the influence of hypersonic flow at the speed of a reflow heat-proof surface in terms of destruction

N. I. Sidnyaev; E. V. Belkina

doi:10.17073/1683-4518-2020-1-20-27

On the influence of hypersonic flow at the speed of a reflow heat-proof surface in terms of destruction

N. I. Sidnyaev, E. V. Belkina

https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-1-20-27

Full Text:

Abstract

The results on the distribution of heat flows coming to the refractory plate of a hypersonic aircraft moving at different distances from the Earth's surface with cosmic velocities are obtained. The results of studies related to the study of phase transitions in the wall boundary layer occurring during the flow of hypersonic flow ablating surface are presented. The influence of the catalytic wall on the heat flow is considered. The main attention is paid to the analysis of the surface entrainment of high-speed aircraft, based on a detailed account of the mechanism of heterogeneous catalytic reactions in the conditions of surface mass transfer. The temperature distribution over the thickness of the boundary layer at the critical point of a blunted body with a refractory coating for a particular section of the flight path is given. Mass entrainment from the surface of crystalline refractory bodies is determined. Ill. 7. Ref. 16.

Keywords

hypersonic flow, reflow, mass entrainment, heat-protective surface, refractory tiles,

About the Authors

N. I. Sidnyaev

ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»
Russian Federation

E. V. Belkina

References

1. Сидняев, Н. И. Обзор методик исследования обтекания гиперзвуковым потоком газа тел с разрушающимся покрытием / Н. И. Сидняев // Теплофизика и аэромеханика. ― 2004. ― Т. 11, № 4. ― С. 501‒522.

2. Колесников, А. Ф. Условия моделирования в дозвуковых течениях теплопередачи от высокоэнтальпийного потока к критической точки затупленного тела / А. Ф. Колесников // Изв. АН СССР. МЖГ. ― 1993. ― № 1. ― С. 172‒180.

3. Сидняев, Н. И. Обтекание гиперзвуковых летательных аппаратов в условиях поверхностного разрушения / Н. И. Сидняев. ― М. : Физматлит, 2017. ― 302 с.

4. Ковалев, В. Л. Гетерогенные каталитические процессы в аэротермодинамике / В. Л. Ковалев. ― М. : Физматлит, 2002. ― 224 с.

5. Васильевский, С. А. Эффект увеличения теплового потока к титановой поверхности при вдуве кислорода в неравновесный пограничный слой / С. А. Васильевский, А. Ф. Колесников, М. И. Якушин // Изв. АН СССР. МЖГ. ― 1991. ― № 4. ― С. 148‒155.

6. Финченко, В. С. Программный комплекс AIRSOL для расчета аэродинамического и радиационного воздействия на космические летательные аппараты / В. С. Финченко, С. И. Шматов // Актуальные вопросы проектирования космических систем и комплексов : сб. науч. тр. ― 2005. ― Вып. 6. ― C. 394−401.

7. Лукашевич, В. П. Космические крылья / В. П. Лукашевич, И. Б. Афанасьев. ― М. : Лента Странствий, 2009. ― 496 с.

8. Горский, В. В. О применении полной термохимической модели разрушения углерода к задаче разрушения углепластика в условиях нестационарного нагрева / В. В. Горский, А. В. Запривода // ТВТ. ― 2014. ― Т. 52, № 2. ― С. 240.

9. Гришин, А. М. Термохимическое разрушение угле пластика при многократном импульсном нагружении / А. М. Гришин, А. Д. Парашин, А. С. Якимов // ФГВ. ― 1993. ― Т. 29, № 1. ― С. 87.

10. Feldhuhn, R. N. Heat transfer from a turbulent boundary layer on a porous hemisphere / R. N. Feldhuhn // AIAA Paper. ― 1976. ― № 76–119.

11. Глазунов, А. А. Аэродинамический нагрев то пливных баков космического разгонного блока при спуске в атмосфере / А. А. Глазунов, В. Д. Гольдин, В. Г. Зверев [и др.] // Вестн. Томск. гос. ун-та. Матем. и мех. ― 2011. ― № 4(16). ― С. 79–95.

12. Самарский, А. А. Введение в теорию разностных схем / А. А. Самарский. ― М. : Наука, 1971. ― 552 с.

13. Гофман, А. Г. Теоретическое исследование термохимического разрушения графита в высокоэнтальпийном воздухе / А. Г. Гофман, А. М. Гришин // ПМТФ. ― 1984. ― № 4. ― С. 107.

14. Бейкер. Влияние неравновесных химических процессов на сублимацию графита / Бейкер // Ракетная техника и космонавтика. ― 1977. ― Т. 15, № 10. ― С. 21.

15. Gubta, R. N. A review of reaction rates and thermodynamic and transport properties for an 11-species air model for chemical and thermal nonequilibrium calculations to 30000 K / R. N. Gubta, J. M. Yoss, R. A. Thompson, K. P. Lee // NASA-RP-1232. ― 1990.

16. Anna, A. Computational modeling of surface catalysis for graphite exposed to high-enthalpy nitrogen flow / A. Anna, I. D. Boyd, V. Colombo [et al.] // Specialists Meeting. ― AVT-199/RSM-029. ― 2012.

Supplementary files

For citation: Sidnyaev N.I., Belkina E.V. On the influence of hypersonic flow at the speed of a reflow heat-proof surface in terms of destruction. NOVYE OGNEUPORY (NEW REFRACTORIES). 2020;(1):20-27. https://doi.org/10.17073/1683-4518-2020-1-20-27

Refbacks

There are currently no refbacks.

ISSN 1683-4518 (Print)

Username
Password