Определение характеристик теплопереноса материалов тепловой защиты многоразовых космических аппаратов по результатам тепловых испытаний

Представлены постановки, расчетные схемы и алгоритмы решения одно- и двумерных задач радиационно-кондуктивного теплообмена для определения характеристик теплопереноса материалов тепловой защиты. Приведены примеры использования данных алгоритмов.

Для студентов, обучающихся по направлениям подготовки специалистов "Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов", бакалавров "Ракетные комплексы и космонавтика", магистров "Ракетные комплексы и космонавтика", изучающих дисциплины "Испытания композитных материалов и конструкций", "Теплофизические процессы в композитных конструкциях", "Теория и методы решения обратных задач", "Планирование и обработка результатов тепловых испытаний" и аспирантов по специальностям "Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов" и "Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем".

Список литературы

1. Резник С.В., Просунцов П.В. Математическое моделирование комбинированного теплообмена в пористых материалах тепловой защиты многоразовых космических аппаратов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. 84 с.
2. Алифанов О.М. Идентификация процессов теплообмена летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1979. 216 с.
3. Алифанов О.М. Обратные задачи теплообмена. М.: Машиностроение, 1988. 280 с
4. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1979. 288 с
5. Морозов В.А. Регулярные методы решения некорректно поставленных задач. М.: Изд-во МГУ, 1974. 350 c.
6. Лаврентьев М.М., Васильев В.Г., Романов В.Г. Многомерные обратные задачи для дифференциальных уравнений. Новосибирск: Наука, 1969. 67 с
7. Денисов А.М. Введение в теорию обратных задач. М.: Изд-во МГУ, 1994. 208 с
8. Артюхин Е.А. Определение коэффициента температуропроводности по данным эксперимента // ИФЖ. 1975. Т. 29. № 1. С. 87–90
9. Горячев А.А., Юдин В.М. Решение обратной коэффициентной задачи теплопроводности // ИФЖ. 1982. Т. 43. № 4. С. 641–648.
10. Коздоба Л.А., Круковский П.Г. Методы решения обратных задач теплопереноса. Киев: Наукова думка, 1982. 359 с.
11. Мацевитый Ю.М., Мултановский А.В. Идентификация в задачах теплопроводности. Киев: Наукова думка, 1982. 240 с
12. Симбирский Д.Ф. Температурная диагностика двигателей. Киев: Технiка, 1976. 208 с.
13. Бек Дж., Блэкуэлл Б., Сент-Клэр Ч. мл. Некорректные обратные задачи теплопроводности. М.: Мир, 1989. 312 с
14. Inverse Engineering Handbook / Ed. K.A. Woodbury. London, New York: CRC Press, 2002. 480 p
15. Ozisik M.N., Orlande H.R. Inverse Heat Transfer: Fundamentals and Applications. New York: Hemisphere Pub., 2000. 330 p
16. Суринов Ю.А. К решению обобщенной пространственной задачи о переносе излучения в поглощающей и анизотропно рассеивающей среде // Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт. 1968. № 2. С. 71–96
17. Рубцов Н.А. Теплообмен излучением в сплошных средах. Новосибирск: Наука, 1984. 278 с.
18. Петров В.А. Модель диффузии излучения для радиционно-кондуктивного теплопереноса в высокотемпературных полупрозрачных рассеивающих теплоизоляционных материалах. М.: МГТУ МИРЭА, 2012. 140 с.
19. Петров В.А., Степанов С.В. Обратные задачи переноса излучения в сильно рассеивающих слабопоглощающих материалах // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1987. № 7. Вып. 2. С. 21–28.
20. Жеребятьев И.Ф., Рысмендеева Г.С. Восстановление спектрального коэффициента поглощения полупрозрачной среды // ИФЖ. 1993. Т. 65. № 6. С. 740–744.
21. Иванов А.П., Лойко В.А., Дик В.П. Распространение света в плотно упакованных дисперсных средах. Минск: Наука и техника, 1988. 191 с.
22. McCormick N.J., Sanchez R. Inverse Problem Transport Calculations for Anisotropic-scattering Coefficients // J. Math. Phys. 1981. Iss. 22. Pp. 199–208
23. Сергеев О.А., Мень А.А. Теплофизические свойства полупрозрачных материалов. М.: Изд-во стандартов, 1977. 288 с.
24. Matthews L.K., Viskanta R., Incropera F.P. Development of Inverse Methods for Determining Thermophysical and Radiative Properties of High-Temperature Fibrous Materials // Int. J. Heat and Mass Transfer. 1984. Vol. 27. No. 4. Pр. 487–495.
25. Li H.Y., Ozisik M.N. Inverse Radiation Problem for Simultaneous Estimation of Temperature Profile and Surface Reflectivity // AIAA J. Thermophysics and Heat Transfer. 1993. Vol. 7. No. 1. Pр. 88–93.
26. Просунцов П.В., Резник С.В. Определение теплофизических свойств полупрозрачных материалов // ИФЖ. 1985. Т. 49. № 6. С. 971–976.
27. Просунцов П.В., Резник С.В. Математическая модель коэффициентной обратной задачи радиационно-кондуктивного теплообмена в полупрозрачной рассеивающей среде // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. наук. 1986. № 10. Вып. 2. С. 3–9.
28. Daryabeigi K. Heat Transfer in High-Temperature Fibrous Insulation // J. Thermophysics and Heat Transfer. 2003. Vol. 17. No. 1. Pp. 10–20.
29. Daryabeigi K. Heat Transfer Modeling and Validation for Optically Thick Alumina Fibrous Insulation // 30th International Thermal Conductivity Conference. Pittsburgh (PA, USA), 2009. 12 p.
30. Zhao S.Y., Zhang B.M., Du S.Y. An inverse analysis to determine conductive and radiative properties of a fibrous medium // J. Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2009. Vol. 110. Iss. 13. Pр. 1111–1123.
31. An inverse analysis of a transient 2-D conduction–radiation problem using the lattice Boltzmann method and the finite volume method coupled with the genetic algorithm / R. Das [et al] // J. Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2008. Vol. 109. Pр. 2060–2077.
32. Neto F.D.M., Neto A.J.S. An Introduction to Inverse Problems with Applications. New York, Springer, 2013. 243 p.
33. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Ненарокомов А.В. Обратные задачи в исследовании сложного теплообмена. М.: Янус-К, 2009. 300 с.
34. Михалев А.М., Просунцов П.В., Резник С.В. Математико-алгоритмическое и программное обеспечение исследования процессов радиационно-кондуктивного теплообмена в частично прозрачных материалах // Передовые термические технологии и материалы: Матер. I Междунар. симп., п. Кацивели (АР Крым), 22–26 сентября 1997 г. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. Ч. 2. С. 40–49.