12 / 15
Рис. 6. Зависимости максималь-
ной температуры конструкции (
1
),
среднемассовой температуры пен-
тана на выходе из 50-секционной
панели охлаждения (
2
) и ЛСРЭТ
(
3
) от тепловой нагрузки
Вычислительные эксперименты с 20-секционной панелью пока-
зали:
1) использование пентана в качестве ЭТ при его расходе 0,0067 кг/с
обеспечивает тепловую защиту поверхности площадью 0,07
×
0,40 м
2
от источника с интенсивностью 1,0МВт/м
2
;
2) гидравлическое сопротивление панели охлаждения сравнитель-
но мало;
3) использование панелей охлаждения небольшого размера при-
водит к усложнению системы распределения ЭТ и сбора продуктов
разложения.
Аналогичные результаты установлены для 50-секционной панели
охлаждения, массовый расход пентана составил 0,020 кг/с. Результаты
моделирования, которые сходны с результатами, полученными для 20-
секционной панели (см. рис. 3), показаны на рис. 6.
Вычислительные эксперименты с 50-секционной панелью пока-
зали:
1) использование пентана в качестве ЭТ при его расходе 0,020 кг/с
обеспечивает тепловую защиту поверхности площадью 0,07
×
1,00 м
2
от источника с интенсивностью 1,0МВт/м
2
;
2) гидравлическое сопротивление панели охлаждения сравнитель-
но велико. Сильный нагрев ЭТ (300. . . 1100 K) приводит к сильному
изменению теплофизических свойств среды. В этом случае значение
числа Рейнольдса в выходном сечении составит
Re
out
≈
10
Re
in
,
где Re
in
— число Рейнольдса на входе в панель охлаждения. В прове-
денных расчетах Re
out
≈
10
5
и Re
out
≈
3
∙
10
5
для 20- и 50-секционных
панелей соответственно;
3) использование панелей охлаждения большого размера приводит
к упрощению системы распределения ЭТ и сбора продуктов разло-
жения.
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2015. № 1
95