RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Ученые записки Казанского университета. Серия Физико-математические науки // Архив

Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки, 2024, том 166, книга 4, страницы 555–565 (Mi uzku1684)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Тепломассоперенос в анизотропных теплозащитных композиционных материалах в условиях аэродинамического нагрева

Е. Л. Кузнецова, А. А. Орехов, В. Ф. Формалев

Московский авиационный институт, г. Москва, 125993, Россия

Аннотация: Проведено математическое моделирование тепломассопереноса в анизотропных теплозащитных композиционных материалах (ТКМ) в условиях фазовых превращений связующих ТКМ с образованием пористого коксового остатка и пиролизных газов, фильтрующихся к наружной границе сквозь пористый остаток. В математической модели использованы идентифицированные ранее законы разложения связующих и нелинейной фильтрации, выведенные для произвольных ТКМ. Определены скорость движения и координаты двумерной зоны разложения связующих ТКМ и двумерных областей пористо-газового остатка и первоначальной фазы, разделенных нестационарно подвижной зоной разложения связующих. Во вновь образованной пористо-газовой области решена двумерная нестационарная задача анизотропной теплопроводности с учетом нелинейной анизотропной фильтрации газовой компоненты, а в первоначальной области, не затронутой разложением связующих, – двумерная нестационарная задача анизотропной теплопроводности. Массовая и линейная скорости движения зоны разложения (пиролиза) связующего определены из условий Стефана непрерывности тепловых потоков и температур. Для решения всей комплексной модели использован разработанный ранее экономичный абсолютно устойчивый метод переменных направлений с экстраполяцией. Получены и обсуждены новые результаты.

Ключевые слова: анизотропия, нелинейная фильтрация, тепловой поток, температура, тензор теплопроводности, тензор проницаемости, подвижная зона пиролиза, уравнение анизотропной теплопроводности и фильтрации, численный метод.

УДК: 536.21

Поступила в редакцию: 20.07.2024
Принята в печать: 04.10.2024

DOI: 10.26907/2541-7746.2024.4.555-565



© МИАН, 2026