Работа конструкций в экстремальных условиях

1.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
(национальный исследовательский университет)»
(МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Домашнее задание по теме:
«Работа конструкций в
экстремальных условиях»
Студент: Ферапонтова Александра Андреевна
СМ13-33М
Преподаватель: Тимошенко Валерий Павлович
Москва, 2022

2.

Условие для задания № 32
Рассчитать qconv и Taw для критической точки сферического носка
(ламинарный режим) и для звуковой точки сферического носка
(турбулентный режим). Результаты представить в виде численных
значений;
Рассчитать распределение qconv (θ) и Taw (θ) для θ=0…π/2;
Формулы (3), (4), (5), (6), (7) – сравнить соответствующие результаты на
одном графике для каждого значения R.
Дано: R=0,1; 1,0 м
Н=72000 м
V=7000 м/с
2

3.

Параметры атмосферы
3

4.

Расчёты
При Т=214,263, получаем:
А1=3200 / 214,263 = 14,935 ,
А2=1000 / 214,263 = 4,667 ,
Тогда средняя теплоёмкость воздуха:
При V=7000, получаем:
Тогда число Маха полёта:
4

5.

Для R=0,1 [м]
Энтальпийный коэффициент конвективного теплообмена в критической
точке сферы αh0 (ламинарный режим):
Энтальпийный коэффициент конвективного теплообмена в звуковой
точке сферы αh* (турбулентный режим):
5

6.

Для R=1,0 [м]
Энтальпийный коэффициент конвективного теплообмена в критической
точке сферы αh0 (ламинарный режим):
Энтальпийный коэффициент конвективного теплообмена в звуковой
точке сферы αh* (турбулентный режим):
6

7.

Итерационный способ для R=0,1 [м]
7

8.

Итерационный способ для R=1,0 [м]
8

9.

Результаты расчёта
Формула (2)
9

10.

Результаты расчёта для R=0,1 [м]
10

11.

Результаты расчёта для R=0,1 [м]
11

12.

Результаты расчёта для R=0,1 [м]
12

13.

Результаты расчёта для R=1,0 [м]
13

14.

Результаты расчёта для R=1,0 [м]
14

15.

Результаты расчёта для R=1,0 [м]
15

16.

Графики для сравнения
для R=0,1 [м]
для R=1,0 [м]
16

17.

Список литературы
1. Кудинов В. А., Аверин Б. В., Стефанюк Е. В., Назаренко С. А. Анализ
нелинейной теплопроводности на основе определения фронта
температурного возмущения // ТВТ, 2006. - Т. 44, №5. - С. 577-585.
2. Полежаев Ю. В., Юревич Ф. Б. Тепловая защита. — М.: Энергия, 1976.
— 392 с.
3. Резник С.В., Просунцов П.В., Михайловский К.В. Отработка элементов
многоразового теплозащитного покрытия из углеродкерамического
композиционного материала. 1. Теоретический прогноз // Инженернофизический журнал, 2019. – Т. 92, №2. – С. 93-99.
4. Формалев В. Ф. Тепломассоперенос в анизотропных телах. Обзор //
ТВТ, 2001. — Т. 39, №5. - С. 810.
5. Формалев В. Ф., Колесник С. А., Миканев С. В. Моделирование
теплового состояния композиционных материалов// ТВТ, 2003. — Т. 41,
№6. — С. 935-341.
6. Цаплин С.В., Болычев С.А., Романов А.Е. Теплообмен в космосе //
Изд-во Самарского ун-та, 2018. – С. 92.
17