Cтраница 3
В пластмассах, используемых для изготовления абляционных покрытий, применяют различные типы тканей. Пряжа в виде непрерывной нити или штапельное волокно сравнительно редко применяются для изготовления деталей из абляционных пластмасс. Формованные детали в общем случае изготовляют из матов, которые применяют в виде бесконечных нарезных полос или тканых материалов. Трепаное волокно или сетку используют в ограниченном количестве в литьевых композициях. Наиболее широко применяются крученое волокно и тесьма. [31]
Энергия, рассеиваемая излучением с поверхности, значительно различается для разных полимерных материалов. Это показано на рис. 3, на котором представлены данные о температуре поверхности, излучательной способности и интенсивности излучения для различных абляционных пластмасс при интенсивном нагреве. Показано, что излучательная способность поверхности не сильно различается для разных абляционных пластмасс и таким образом оказывает незначительное влияние на интенсивность излучения. Однако для различных абляционных материалов температура поверхности изменяется в очень широких пределах. Отчасти она определяется свойствами остаточного материала поверхности и склонна увеличиваться с возрастанием скорости теплопередачи. Некоксующиеся пластмассы, подобные тефлону, полиэтилену и найлону, подвергаются абляции при относительно невысоких температурах поверхности, которые обычно не превышают 870 С. Следовательно, такие пластмассы способны отдавать излучением только незначительную часть поступающего тепла. Существенно более высокие температуры поверхности наблюдаются для композиций на основе пластмасс, в состав которых входят наполнители неорганического происхождения, например стекло, кварц, асбест и другие волокнистые и неволокнистые наполнители. Для этих материалов температура поверхности определяется главным образом плавлением материала на поверхности, а не компонентами органического связующего. [32]
Энергия, рассеиваемая излучением с поверхности, значительно различается для разных полимерных материалов. Это показано на рис. 3, на котором представлены данные о температуре поверхности, излучательной способности и интенсивности излучения для различных абляционных пластмасс при интенсивном нагреве. Показано, что излучательная способность поверхности не сильно различается для разных абляционных пластмасс и таким образом оказывает незначительное влияние на интенсивность излучения. Однако для различных абляционных материалов температура поверхности изменяется в очень широких пределах. Отчасти она определяется свойствами остаточного материала поверхности и склонна увеличиваться с возрастанием скорости теплопередачи. Некоксующиеся пластмассы, подобные тефлону, полиэтилену и найлону, подвергаются абляции при относительно невысоких температурах поверхности, которые обычно не превышают 870 С. Следовательно, такие пластмассы способны отдавать излучением только незначительную часть поступающего тепла. Существенно более высокие температуры поверхности наблюдаются для композиций на основе пластмасс, в состав которых входят наполнители неорганического происхождения, например стекло, кварц, асбест и другие волокнистые и неволокнистые наполнители. Для этих материалов температура поверхности определяется главным образом плавлением материала на поверхности, а не компонентами органического связующего. [33]
Наиболее ответственной частью сопла является критическое сечение, которое испытывает самые высокие тепловые нагрузки [ приблизительно до 5430 ккал / ( м Сек) ], силу сдвига и эрозию. Первоначальная конфигурация и размеры сопла должны оставаться постоянными в процессе выгорания твердого топлива, чтобы обеспечить постоянство давления в камере сгорания и условия истечения в критическом сечении сопла. Абляционные пластмассы редко применяют для изготовления сопловых вкладышей, за исключением двигателей, работающих при сравнительно низких давлениях в камере сгорания или работающих в течение очень небольших промежутков времени. Наилучшими эксплуатационными качествами в этом случае характеризуются вкладыши из вольфрама, сплавов вольфрама с танталом, карбидов металлов, графита высокой плотности и пиролитического графита. Однако большинство названных материалов плохо переносят тепловой удар, обладают недостаточной химической стойкостью, низким относительным удлинением и имеют высокую теплопроводность. Этот последний недостаток требует применения изолирующего слоя в месте расположения соплового вкладыша. [34]
Наиболее ответственной частью сопла является критическое сечение, которое испытывает самые высокие тепловые нагрузки [ приблизительно до 5430 ккал / ( мй-сек) ], силу сдвига и эрозию. Первоначальная конфигурация и размеры сопла должны оставаться постоянными в процессе выгорания твердого топлива, чтобы обеспечить постоянство давления в камере сгорания и условия истечения в критическом сечении сопла. Абляционные пластмассы редко применяют для изготовления сопловых вкладышей, за исключением двигателей, работающих при сравнительно низких давлениях в камере сгорания или работающих в течение очень небольших промежутков времени. Наилучшими эксплуатационными качествами в этом случае характеризуются вкладыши из вольфрама, сплавов вольфрама с танталом, карбидов металлов, графита высокой плотности и пиролитического графита. Однако большинство названных материалов плохо переносят тепловой удар, обладают недостаточной химической стойкостью, низким относительным удлинением и имеют высокую теплопроводность. Этот последний недостаток требует применения изолирующего слоя в месте расположения соплового вкладыша. [35]
Энергия, рассеиваемая излучением с поверхности, значительно различается для разных полимерных материалов. Это показано на рис. 3, на котором представлены данные о температуре поверхности, излучательной способности и интенсивности излучения для различных абляционных пластмасс при интенсивном нагреве. Показано, что излучательная способность поверхности не сильно различается для разных абляционных пластмасс и таким образом оказывает незначительное влияние на интенсивность излучения. Однако для различных абляционных материалов температура поверхности изменяется в очень широких пределах. Отчасти она определяется свойствами остаточного материала поверхности и склонна увеличиваться с возрастанием скорости теплопередачи. Некоксующиеся пластмассы, подобные тефлону, полиэтилену и найлону, подвергаются абляции при относительно невысоких температурах поверхности, которые обычно не превышают 870 С. Следовательно, такие пластмассы способны отдавать излучением только незначительную часть поступающего тепла. Существенно более высокие температуры поверхности наблюдаются для композиций на основе пластмасс, в состав которых входят наполнители неорганического происхождения, например стекло, кварц, асбест и другие волокнистые и неволокнистые наполнители. Для этих материалов температура поверхности определяется главным образом плавлением материала на поверхности, а не компонентами органического связующего. [36]
Энергия, рассеиваемая излучением с поверхности, значительно различается для разных полимерных материалов. Это показано на рис. 3, на котором представлены данные о температуре поверхности, излучательной способности и интенсивности излучения для различных абляционных пластмасс при интенсивном нагреве. Показано, что излучательная способность поверхности не сильно различается для разных абляционных пластмасс и таким образом оказывает незначительное влияние на интенсивность излучения. Однако для различных абляционных материалов температура поверхности изменяется в очень широких пределах. Отчасти она определяется свойствами остаточного материала поверхности и склонна увеличиваться с возрастанием скорости теплопередачи. Некоксующиеся пластмассы, подобные тефлону, полиэтилену и найлону, подвергаются абляции при относительно невысоких температурах поверхности, которые обычно не превышают 870 С. Следовательно, такие пластмассы способны отдавать излучением только незначительную часть поступающего тепла. Существенно более высокие температуры поверхности наблюдаются для композиций на основе пластмасс, в состав которых входят наполнители неорганического происхождения, например стекло, кварц, асбест и другие волокнистые и неволокнистые наполнители. Для этих материалов температура поверхности определяется главным образом плавлением материала на поверхности, а не компонентами органического связующего. [37]
Хотя последовательность расчета несколько изменяется для деталей из абляционных пластмасс различного назначения, существуют некоторые общие методы расчета. Предварительную конфигурацию детали или узла обычно определяют, исходя из ее назначения и тех функций, которые она должна выполнять. Таким образом, параметры окружающей среды фиксируются в определенных пределах. Затем выбираются типы абляционных пластмасс, предназначенных для той или иной области применения, с учетом критических параметров окружающей среды и их величин. В общем случае выбор материалов основывается на требуемых теплофизических, конструкционных, абляционных и других свойствах. Из намеченных материалов производят предварительный отбор потенциально возможных, и самые лучшие из них испытывают для получения необходимых при дальнейшем конструировании данных. Такой подход позволяет конструктору сконцентрировать внимание на материалах с требуемыми свойствами на ранних стадиях конструирования и дает возможность получить необходимые данные для расчетов. Затем рассчитывают оптимальную толщину слоя абляционной пластмассы и основания ( подложки), которая должна обеспечить соответствующие эксплуатационные качества, надежность и минимальную массу. [38]
В настоящее время существует большое количество разнообразных абляционных пластмасс. Пластмассы обладают низкой плотностью: в интервале от 160 кг / м3 для пенопластов и до приблизительно 1920 кг / м3 для стеклопластиков. Стоимость сырья, переработки и производства абляционных пластмасс сравнительно невысока, и с экономической точки зрения пластмассы превосходят другие теплозащитные материалы. [39]