Излучение высокотемпературного сжатого слоя как бы пронизывает пограничный слой и почти без изменения попадает на поверхность тела. Указанное положение приводит к тому, что из всех слагаемых эффективной энтальпии разрушения при конвективном нагреве в случае совместного конвективно-радиационного теплового воздействия при преобладающем вкладе излучения по существу сохраняет свое значение лишь «термодинамическая» составляющая. С другой стороны, при интенсивном радиационном нагреве появляются новые способы отражения тепла, которые не могли использоваться в условиях конвективного нагрева. Мы рассмотрим лишь три из них, наиболее полно освещенные в отечественной и зарубежной литературе:

- поглощение падающего радиационного теплового потока вдуваемыми в пограничный слой газами с высокими коэффициентами поглощения;

- рассеяние падающего радиационного потока с помощью впрыска в пограничный слой мельчайших частиц;

- отражение энергии излучения поверхностью теплозащитного покрытия с надлежащими оптическими свойствами.

Каждый из этих способов имеет очевидные преимущества перед другими, но у каждого есть и свои технические трудности реализации. Вероятно, поэтому наиболее оптимальной окажется некоторая комбинация двух или трех способов отражения радиационного теплового потока в одной системе тепловой защиты. Вдув и диффузия сильно поглощающих (и излучающих) молекул, атомов и ионов с разрушающейся поверхности в излучающий сжатый слой могут изменить не только величину радиационного теплового потока, падающего на эту поверхность, но и, что даже более существенно, спектр излучения. При высоких значениях скорости уноса массы продукты разрушения концентрируются в сравнительно однородном по температуре пристеночном слое, выше которого находится зона смешения, переходящая в слой газа, представленный лишь компонентами набегающего газового потока. Таким образом, наблюдаемая картина может быть интерпретирована как оттеснение пограничного слоя (в котором происходит смешение вдуваемых компонент с компонентами набегающего потока) от разрушающейся поверхности.

Очевидно, что в режиме оттеснения безразмерные скорости разрушения столь высоки, что можно полностью пренебречь величиной конвективного теплового потока. При малых скоростях уноса массы вдув может, наоборот, привести к увеличению конвективного теплового потока, что связано с поглощением энергии излучения продуктами разрушения и увеличением температуры во внешней части пограничного слоя. Необходимо считаться также с тем обстоятельством, что компоненты с высокими коэффициентами поглощения, нагреваясь, сами могут начать испускать излучение. За счет смещения спектрального распределения коэффициентов поглощения при повышении температуры излучение внешней части пограничного слоя будет беспрепятственно проходить через «окна» спектра пропускания пристеночного слоя и достигать поверхности тела.

Обратите внимание: современные технологии позволяют бесперебойно функционировать важным экономическим и торговым объектам, а также производственным предприятиям. Компания "Сенерго" берет на себя столь сложные операции, как подбор и поставка ИБП и дизель-генераторов. Обеспечивая объект подобным оборудованием, эта компания может гарантировать эффективную работу предприятия даже при временном отключении центральных электросетей.

Основной целью тепловой защиты аппаратов, имеющих большие линейные размеры, является рассеян или поглощение радиационных тепловых потоков в ближнем ультрафиолете и видимой области спектра. Что касается конвективного теплового потока, то взаимодействие поля излучения с полем течения оказывав слабое влияние (до 20%) как на величину этого потока, так и на другие связанные с конвекцией параметры (например, силу поверхностного трения). Поэтому все полученные в предыдущих главах этой книги соотношения могут быть с достаточной степенью точности перенесены и на случай сверхорбитальных скоростей полета космических аппаратов. За счет высвечивания снижается температура на внешней границе пограничного слоя, пропорционально уменьшается конвективный тепловой поток, однако это уменьшение обычно не выходит за 20%. Эффекты, связанные с неравновесностью излучения, а также поглощением ультрафиолетового излучения, направленного от сжатого слоя навстречу набегающему потоку, применительно к воздушной атмосфере Земли оказываются достаточно слабыми в отличии от эффективности аренды бульдозера, которая обходится во много раз выгоднее его покупки. В других условиях, например при полете в атмосфере Марса, этот вопрос требует дополнительного рассмотрения. Способы тепловой защиты при совместном действии радиационного и конвективного тепловых потоков

Принципиальное отличие тепловой защиты материала от радиационного теплового потока состоит в резком снижении эффективности защитного действия вдува. При воздействии конвективного теплового потока основная часть тепла отражается за счет вдува, причем с ростом энтальпии заторможенного потока пропорционально возрастает указанный эффект. При 30000 кДж/кг и ламинарном пограничном слое тепловой эффект вдува превосходит все остальные затраты тепла на разрушающейся поверхности. Вдуваемые газообразные продукты как бы оттесняют высокотемпературный набегающий газовый поток, уменьшая не только тепловое, но и химическое, диффузионное и механическое (за счет сил трения) воздействие потока на поверхность теплозащитного покрытия. Иное дело при наличии внешнего излучения. Если коэффициенты поглощения вдуваемых паров и набегающего потока близки, то эффективность вдува весьма мала и связана лишь с некоторым утолщением низкотемпературной части сжатого слоя. Рассмотрим сравнение эффективности вдува газообразных продуктов разрушения покрытия в части снижения конвективного и радиационного тепловых потоков на поверхности сферы радиусом 1 м, обтекаемой воздухом с температурой торможения 12 000 К. Свойства паров и воздуха считались одинаковыми. Видно, что влияние вдува на радиационный поток на порядок слабее, чем на конвективный.

По русским традициям печи для бани строились из кирпича, были громоздки, тяжеловесны, поэтому требовали прочную основу под собой. Такие «махины» используют и сегодня, называются они каменки. Альтернативно настроен поток современный печей, конструкции которых имеют облегченный вариант, отлично вписывающийся в интерьер современной парной. По функциональным качествам они ничуть не хуже устоявшихся каменок, также создают мягкий пар, поддерживают оптимальную температуру во время парильни, эргономичны, экономичны, а главное безопасны. Стереотипы былых времен потихоньку отходят на задний план. Их заменяют новые технологии, новые предложения, более выгодные и оптимальные. Одним из типов является дровяная печь. Исконно русская модель, для топки, которой используют твердое топливо, торф и дрова. В свою очередь они подразделяются на конструкции с выносной, не выносной и универсальной топкой. Универсальные устройства позволяют располагать их как вместе с печкой, так и по отдельности. Не выносная модель топки является более экономичной, но требует дополнительных мер: защиту от теплового излучения людей. Выносная – самая безопасная. Такое топочное отделение можно загружать дровами с предбанника или улицы. Многие производители изготавливают дровяные каменки, постоянно их модернизируя, т.к. несмотря на их устарелость, они пользуются широким спросом. По размерам печные устройства бывают мини, обычные, и для помещений с большой площадью прогрева.

На замену легкой поступью пришли электрокаменки. Тип этого ряда продукции говорит сам за себя: красивы, функциональны, малогабаритны, прочные, легки в эксплуатации, нагреваются за счет электроэнергии. Они классифицируются по мощности, в соответствии с нуждами прогреваемого объекта. Основное преимущество электрического устройства – ненадобность отвода дыма и прочих горючих веществ. ЕЕ в любую минуту можно отключить от питания, а также она легко контролируется и управляется пультом. Греется электро-каменка с помощью строенного тэна. Соответственно подразделяются на агрегаты с ленточными керамическими тэнами и трубчатыми металлическими. Электро-печи надежны, т.к. оснащены защитным термическим кожухом, предотвращающим получение ожогов. По месту расположения современные каменки могут быть напольные и стеновые. Стеновые варианты экономят полезное пространство банной комнаты, за счет того, что компактно висят на любой стене. Далее, конструкции делятся на простые и автоматизированные. Автомат дает возможность регулировать всю работу агрегата с наименьшими усилиями.

Также используются газовые каменки. Суть их работы практически такая же, как и у дровяных моделей, единственное отличие - они запитаны природным газом или баллонным пропаном. Требуют отвод для вывода продуктов сгорания, в применении аккуратны, чисты, компактны, визуально приятны и не требуют особого ухода.