Разработка методического и алгоритмического обеспечения тепловых испытаний материалов и элементов конструкции в стендах с газоразрядными источниками излучения - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Разработка методического и алгоритмического обеспечения тепловых испытаний материалов и элементов конструкции в стендах с газоразрядными источниками излученияРабота выполнена в Московском государственном техническом университете им. Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Елисеев В. Н. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Падерин Л. Я.; доктор технических наук, профессор Чугунков В.В. Защита состоится на заседании диссертационного совета ДС 212.008.01 при Московском государственном техническом университете им.Процесс теплообмена в рабочем участке стенда с ГИИ характеризуется, по крайней мере, двумя особенностями, отличающими его от теплообмена в рабочем участке стенда с галогенными лампами накаливания (ГЛН): разными спектрами излучения ГИИ и нагреваемого объекта и второе - заметное дискретное расположение источников над нагреваемой поверхностью. Кроме того ГИИ имеют существенно больший диаметр поперечного сечения (в два раза) по сравнению с ГЛН, что приводит к необходимости тщательно анализировать вопросы затенения ими излучения, поступающего от рефлектора на поверхность объекта испытания. Важнейшей задачей, решаемой на этапе подготовки тепловых испытаний конструкции ЛА, является задача о выборе режима работы источников излучения, их пространственном расположении, концентрации излучения, которые в совокупности обеспечивают заданное температурное состояние объекта испытания. Рабочий участок стенда представляет собой устройство, состоящее из нагревательного блока с водоохлаждаемыми газоразрядными источниками излучения и, в общем случае, ограждающих поверхностей, в котором размещают объект испытания. Разработано методическое и алгоритмическое обеспечение расчетов теплообмена в рабочем участке стенда радиационного нагрева с водоохлаждаемыми газоразрядными источниками излучения, включающее в себя: - физическую модель источника излучения, на основе которой определяются его собственное и поглощаемое им внешнее излучения (эффект затенения);Вместе с тем показано, что: - отсутствует методическое, алгоритмическое и программное обеспечение расчетов проектных параметров нагревательных блоков и теплообмена в рабочих участках стендов с учетом спектральных характеристик излучения ГИИ и объекта испытания, основанное на использовании возможностей современной вычислительной техники и результатов экспериментальных исследований, полученных в последние годы; не изучен механизм выравнивания температурного поля объекта испытания, нагреваемого переменным по поверхности потоком излучения, за счет целенаправленного изменения оптических характеристик его поверхности; Принципиальная особенность модели состоит в том, что в ней учитывается дискретное расположение источников излучения над нагреваемой поверхностью объекта испытания (ОИ) и неизвестные потоки падающего излучения включают в себя одновременно совокупность прямого и отраженного излучений газоразрядных источников, а также собственного излучении нагреваемой поверхности , отраженного от других поверхностей. Излучение, вышедшее за пределы источника, может вновь падать на его поверхность после отражения от рефлектора и других поверхностей, образующих внутренний контур рабочего участка. Сравнительный анализ зависимости распределения потока излучения, падающего на поверхность пластины и температуры ее поверхности от формы рефлектора выполнен для трех форм отражателя: трапециевидный рефлектор с различным углом раскрытия створок (рефлектор 1), цилиндрической формы индивидуальный для каждого ГИИ (рефлектор 2) и эллиптический общий для трех ГИИ (рефлектор 3).

Основное содержание работыОсновное содержание диссертации отражено в следующих опубликованных работах

1. Мьо Тан, Мосалов Ф.Ф., Баслык К.П., Елисеев В.Н. Анализ влияния спектральных характеристик излучения на температурное состояние двухслойной пластины // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. - 2006. - № 3(64). -С.24-36.

2. Мьо Тан, Баслык К.П., Елисеев В.Н. Влияние спектральных характеристик излучения на температурное состояние двухслойной пластины // Ракетно-космическая техника. Фундаментальные и прикладные проблемы механики: Материалы Международной научной конференции, посвященной 90-летию В.И. Феодосьева. - Москва, 2006. - С.81.

3. Мьо Тан, Елисеев В.Н. Особенности тепловых испытаний материалов на стендах радиационного нагрева с учетом спектральных характеристик излучения // Молодые ученые - промышленности, науке, технологиям и профессиональному образованию: проблемы и новые решения: Материалы VII Международной научно-практической конференции. - Москва, 2007. - С. 62-65.

4. Баслык К.П., Елисеев В.Н., Мосалов Ф.Ф., Мьо Тан. Расчет температурного состояния элементов конструкции летательных аппаратов на этапе подготовки испытаний в условиях радиационно-кондуктивного нагрева // Актуальные проблемы российской космонавтики: Материалы ХХХІ Академических чтений по космонавтике. - Москва, январь-февраль 2007. -С.38-39.

5. Мьо Тан, Баслык К.П., Товстоног В.А., Елисеев В.Н. Алгоритм расчета радиационно-кондуктивного теплообмена в установках с газоразрядными источниками излучения // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. - 2007. - № 4(69). - C.33-46.

6. Мьо Тан. О выборе рациональной формы рефлектора для нагревателя с газоразрядными источниками излучения // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. - 2008. - №2. - C.128-131.

Размещено на .ru