Study of the Thermophysical Properties of Promising Thermal Insulation Materials for Space Engineering

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Inverse heat transfer problems are used to study the thermophysical properties of promising highly porous cellular materials. The article presents the results of thermal tests on samples of these materials with different structures determined by the diameter of the cells. The thermophysical characteristics of the samples were obtained, which can be used to construct and verify mathematical models of heat transfer in highly porous cellular materials.

Авторлар туралы

O. Alifanov

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: salosina.m@yandex.ru
Moscow, Russia

S. Budnik

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: salosina.m@yandex.ru
Moscow, Russia

A. Nenarokomov

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: salosina.m@yandex.ru
Moscow, Russia

M. Salosina

Moscow Aviation Institute (National Research University)

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: salosina.m@yandex.ru
Moscow, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Алексеев С.В., Аксенова И.В., Иванова Е.К., Харитонова Е.В., Лохов А.А. К вопросу создания конструкции защитного теплового экрана космического аппарата “Интергелио-Зонд” // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2017. Т. 35. № 1. С. 64.
  2. Формалев В.Ф., Колесник С.А., Кузнецова Е.Л. Тепломассоперенос на боковых поверхностях затупленных носовых частей гиперзвуковых летательных аппаратов // ТВТ. 2021.Т. 59. № 5. С. 797.
  3. Горский В.В. Расчетно-теоретическая модель уноса массы углеродных теплозащитных материалов в окислительных газовых потоках // ТВТ. 2020. Т. 58. № 2. С. 249.
  4. Голомазов М.М., Иванков А.А. Программный комплекс для разработки систем тепловой защиты космических аппаратов, спускаемых в атмосферах планет // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2017. № 3 (37). С. 41.
  5. Иванков А.А. О численном решении задачи прогрева многослойной теплозащиты спускаемого аппарата с учетом уноса массы внешних и внутренних слоев покрытия // ЖВМиМФ. 2005. Т. 45. № 7. С. 1279.
  6. Колесников А.В., Палешкин А.В., Пронина П.Ф., Шеметова Е.В. Моделирование тепловых нагрузок на поверхность космического аппарата в имитаторе с сетчатыми модулями // ТВТ. 2022. Т. 60. № 2. С. 242.
  7. Алифанов О.М., Черепанов В.В. Методы исследования и прогнозирования свойств высокопористых теплозащитных материалов. М.: МАИ, 2014. 263 с.
  8. Резник С.В., Просунцов П.В., Михайловский К.В. Прогнозирование теплофизических и термомеханических характеристик пористых углерод-керамических композиционных материалов тепловой защиты аэрокосмических летательных аппаратов // ИФЖ. 2015. Т. 88. № 3. С. 577.
  9. Venkataraman S., Haftka R.T., Sankar B.V., Zhu M., Blosser M.L. Optimal Functionally Graded Metallic Foam Thermal Insulation // AIAA J. 2004. V. 42. № 11. P. 2355.
  10. Щурик А.Г. Искусственные углеродные материалы. Пермь: Тип. Пермск. гос. ун-та, 2009. 342 с.
  11. Alifanov O.M., Budnik S.A., Nenarokomov A.V., Salosina M.O. Design of Thermal Protection Based on Open Cell Carbon Foam Structure Optimization // Appl. Therm. Eng. 2020. V. 173. 115252.
  12. Салосина М.О., Алифанов О.М., Ненарокомов А.В. Проектирование тепловой защиты солнечного зонда с учетом структуры теплозащитных материалов // Тепловые процессы в технике. 2019. Т. 11. № 8. С. 345.
  13. Doermann D., Sacadura J.F. Heat Transfer in Open Cell Foam Insulation // J. Heat Transfer. 1996. V. 118. P. 88.
  14. Cellular and Porous Materials: Thermal Properties Simulation and Prediction / Eds. Ochsner A., Murch G.E., de Lemos M.J.S. Weinheim: Wiley‒VCH, 2008. 422 p.
  15. Coquard R., Rochais D., Ballis D. Conductive and Radiative Heat Transfer in Ceramic and Metal Foams at Fire Temperatures // Fire Technology. 2012. V. 48. P. 699.
  16. Baillis D., Raynaud M., Sacadura J.F. Determination of Spectral Radiative Properties of Open Cell Foam. Model Validation // J. Thermophys. Heat Transfer. 2000. V. 14. № 2. P. 137.
  17. Cunsolo S., Coquard R., Baillis D., Bianco N. Radiative Properties Modeling of Open Cell Solid Foam: Review and New Analytical Law // Int. J. Thermal Sci. 2016. V. 104. P. 122.
  18. Loretz M., Coquard R., Baillis D., Maire E. Metallic Foams: Radiative Properties/Comparison between Different Models // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer. 2008. V. 109. P. 16.
  19. Cunsolo S., Coquard R., Baillis D., Wilson K.S. Ch., Bianco N. Radiative Properties of Irregular Open Cell Solid Foams // Int. J. Thermal Sci. 2017. V. 117. P. 77.
  20. Samudre P., Kailas S.V. Thermal Performance Enhancement in Open-pore Metal Foam and Foam-fin Heat Sinks for Electronics Cooling // Appl. Thermal Eng. 2022. V. 205. 117885.
  21. Corasaniti S., Luca E. De, Gori F. Effect of Structure, Porosity, Saturating Fluid and Solid Material on the Effective Thermal Conductivity of Open-cells Foams // Int. J. Heat Mass Transfer. 2019. V. 138. P. 41.
  22. Marri G.K., Balaji C. Experimental and Numerical Investigations on the Effect of Porosity and PPI Gradients of Metal Foams on the Thermal Performance of a Composite Phase Change Material Heat Sink // Int. J. Heat Mass Transfer. 2021. V. 164. 120454.
  23. Liu H., Zhao X. Thermal Conductivity Analysis of High Porosity Structures with Open and Closed Pores // Int. J. Heat Mass Transfer. 2022. V. 183. 122089.
  24. Wang M., Pan N. Modeling and Prediction of the Effective Thermal Conductivity of Random Open-cell Porous Foams // Int. J. Heat Mass Transfer. 2008. V. 51. № 5–6. P. 1325.
  25. Алифанов О.М. Идентификация процессов теплообмена летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1979. 216 с.
  26. Алифанов О.М. Обратные задачи теплообмена. М.: Машиностроение, 1988. 279 с.
  27. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев С.В. Экстремальные методы решения некорректных задач и их приложения к обратным задачам теплообмена. М.: Наука, 1988. 285 с.
  28. Алифанов О.М., Будник С.А., Михайлов В.В., Ненарокомов А.В. Экспериментально-вычислительный комплекс для исследования теплофизических свойств теплотехнических материалов // Тепловые процессы в технике. 2009. Т. 1. № 2. С. 49.
  29. Алифанов О.М., Вабищевич П.Н., Михайлов В.В. и др. Основы идентификации и проектирования тепловых процессов и систем. М.: Логос, 2001. 400 с.
  30. Alifanov O.M. Inverse Problems in Identification and Modeling of Thermal Processes: Russian Contributions // Int. J. Numer. Meth. Heat Fluid Flow. 2017. V. 27. № 3. P. 711.
  31. Пелецкий В.Э. Исследование теплопроводности нитрида кремния // ТВТ. 1993. Т. 31. № 5. С. 727.
  32. Смотрицкий А.В., Зиновьев В.Е., Старостин А.А., Коршунов И.Г., Петровский В.Я. Теплофизические свойства керамик на основе нитрида кремния при высоких температурах // ТВТ. 1996. Т. 34. № 4. С. 546.
  33. Будник С.А., Нетелев А.В., Салосина М.О., Самарин В.В. Исследование свойств высокопористых ячеистых теплозащитных материалов // Тепловые процессы в технике. 2020. Т. 12. № 12. С. 546.
  34. Оцисик М.Н. Сложный теплообмен. М.: Мир, 1976. 616 с.

Қосымша файлдар


© О.М. Алифанов, С.А. Будник, А.В. Ненарокомов, М.О. Салосина, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».