Пленка расплава даже у композиционных теплозащитных материалов является относительно упорядоченной средой. Если внутри самих твердых композиционных материалов перенос лучистой энергии происходит, вероятно, лишь внутри пор, то в пленке радиационный перенос может осуществляться непосредственно в конденсированной фазе. И хотя толщина пленки расплава не превышает, как правило, долей миллиметра, перенос тепла излучением оказывает влияние на всю картину разрушения. Следует отметить, что как в теоретическом, так и в экспериментальном плане вопрос о лучистой теплопроводности полупрозрачных тел изучен еще очень слабо. Мы пока ничего не знаем о влиянии высоких температур или распределенных в теле неоднородиостей в виде частичек других веществ или пузырьков газа на спектральные коэффициенты поглощения и рассеяния. Поэтому в настоящее время возможны лишь некоторые параметрические оценки, дающие представление о степени влияния лучистого переноса в стеклах.
Дополнительная информация: на сегодняшний день на современном российском строительном рынке превалируют три основных вида кирпича — силикатный, гиперпрессованный и Керамический. Причем цена на кирпич пустотелый (щелевой) гораздо выгоднее, чем на полнотелый, хотя последний прочнее и более подходит для возведения внешних стен дома.
Большинство однородных стеклообразных материалов относится к полупрозрачным телам, это означает, что фотон, испущенный какой-либо частицей внутри тела, проходит определенное расстояние (среднюю длину свободного пробега), прежде чем он будет поглощен. Наличие примесей или включений, вероятно, должно сильно отразиться на оптических свойствах материала, особенно на коэффициенте рассеяния. Поэтому попытаемся, пусть даже с помощью грубых предположений относительно распределения температур в теле, выяснить вопрос о том, к каким последствиям может привести неучет полупрозрачности.
Действительно, скорость оплавления стеклообразных материалов в значительной мере определяется характером распределения температуры вблизи поверхности тела. Если температура тела у поверхности падает очень быстро, то жидкая пленка будет тонкой и унос материала будет происходить в основном путем испарения. С другой стороны, если температура тела медленно снижается от своего значения на внешней поверхности, то жидкая пленка оказывается сравнительно толстой и аэродинамические силы набегающего потока сносят материал в основном в жидком виде. Особенностью полупрозрачных тел является то, что излучение приводит к эффективному перераспределению тепла между нагретыми и холодными областями, т. е. к изменению температурного профиля, устанавливающегося внутри разрушающегося материала при наличии только молекулярной теплопроводности. Так, например, находящаяся вблизи поверхности горячая зона тела охлаждается за счет испускания лучистой энергии во внешнее пространство и передачи ее более холодным частям самого тела. Более холодные участки тела нагреваются за счет поглощения излучения, испускаемого нагретыми областями. Некоторые авторы пытались упростить решение этой задачи, используя понятие «эффективной теплопроводности». Идея этого метода состоит в замене коэффициента молекулярной теплопроводности X некоторым эффективным значением, учитывающим лучистый теплоперенос и поэтому отличающимся от молекулярного тем больше, чем выше температура в теле.
7 октября 2012
