حل عددی سپر حرارتی گرافیتی و تاثیر عدد ماخ بر روی آن

در زمینه مواد فناشونده کارهای نسبتا زیادی انجام شده است و به دلیل اهمیت آن بهخصوص در صنایع هوافضایی و راکتی، از دیرباز مورد توجه محققان بسیاری بوده است . هنگام بازگشت وسایل فضایی به جو، مواد محافظ حرارتی در معرض شرایط شدید حرارتی و مکانیکی قرار میگیرند.در این مقاله به بررسی تاثیر گرمایش آیرودینامیکی بر روی عایق فناشونده پرداختهشده است. برای بررسی هندسههای مختلف، معادلات انتقال حرارت هدایتی گذرا در سیستم مختصات منحنی الخط تعریف شد. این معادلات بهصورت اختلاف محدود گسسته و با استفاده از روش ضمنی با جهت متغیرحل شده است. جنس عایق فناشونده، گرافیت در نظر گرفته و برای یک جسم متقارن محوری معادلات حل شده و سپس نتایج این حل عددی را با حل عددی ACE و نتایج تجربی مقایسه شد. سپس نتایج تاثیر عدد ماخ بر انتقال حرارت و دمای عایق مورد تحلیل قرار گرفت. برای محاسیه نرخ انتقالحرارت همرفتی به دیواره سرد بدون عایق فناشونده از رابطه مهندسی استون گریوز استفاده شد. در این حل اثرات لایه پیرولیز نادیده گرفته میشود.