ВЛИЯНИЕ КОМПОНЕНТОВ ТЕНЗОРА ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО МАТЕРИАЛА НА ВЕЛИЧИНУ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ ОТ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ

摘要

На основе впервые полученного аналитического решения задачи теплопереноса в анизотропном композиционном материале в условиях конвективно-кондукгивного теплообмена при обтекании высокотемпературным газодинамическим пограничным слоем исследовано влияние компонентов тензора теплопроводности теплозащитного материала на тепловые потоки от газа к телу. Такой анализ позволил установить заметное снижение тепловых потоков к боковой поверхности затупленного анизотропного тела при использовании теплозащитного материала с высокой степенью продольной анизотропии (например, пиролитических графитов, у которых отношение продольного коэффициента теплопроводности к поперечному может достигать ста и более). Основной вклад в уменьшение тепловых потоков вносит уменьшение величины градиента температур на границе газа и тела со стороны газа за счет повышения температуры тела вниз по потоку. Кроме этого, при росте температуры газа на стенке увеличивается динамическая вязкость и снижается плотность, что уменьшает локальные числа Рейнольдса и содействует уменьшению тепловых потоков. Анализируются численные результаты.