От Pokrovsky~stanislav Ответить на сообщение
К А.Б.
Дата 20.09.2007 22:10:23 Найти в дереве
Рубрики Крах СССР; Манипуляция; Версия для печати

Вот так надо:

>Сперва узнать - какой поток тепла идет через стенку сопла. Потом - можно будет рассчитать градиент температур по толщине. Потом, можно будет посчитать "геометрию" расширения материала сопла. Вкупе со знанием об изменении модуля Юнга с температурой... можно будет прикинуть - какая часть конструкции "держит" нагрузку. И по силам ли ей это. :)

Страна советов...


http://www.j-pm.ru/?archive&a=630

О ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ МЕТАЛЛОВ
Резюме:Осуществлено теоретическое и экспериментальное определение величины относительного изменения модуля Юнга (Е/Ео) металлов в интервале температур от комнатной до температуры плавления включительно. Показано, что это изменение зависит от гомологической температуры, а не от абсолютного ее значения. Установлено, что минимальная величина (E/Eo)min для нерелаксированного, адиабатического модуля составляет ~0,7, а для релаксированного, изотермического ~0,5.
№2 – 1998 г.
Авторы:Б.М.Драпкин, В.К.Кононенко, Б.Н.Леонов

Модуль Юнга матричного материала никелевых сплавов(т.е. самого никеля) при комнатной температуре Е=2х10^11.

В обсуждаемой оценке я занизил величину в два раза против комнатной. Именно потому, что очень хорошо представлял, что модуль Юнга уменьшается. Но не более, чем вдвое. Реально - масштаба 70% от модуля Юнга при комнатной температуре. Тем более, что до температуры плавления как бы далековато.

При расчете разности температур следует внести еще один множитель (1-x), где х-коэффициент Пуассона. Для никеля х=0.28.

Вот и смотрите. 0.7х0.72 ~ 0.5
Не так ли?
Т.е. по модулю Юнга ошибки как бы и нет вообще.

Температура стенки камеры сгорания масштаба 1000 градусов автоматически следует из выбора американцами материала. Высокожаропрочные стали, которые уже не нужно было специально разрабатывать, позволяли работать на температуре 900 градусов даже в длительном режиме. А не только краткосрочно.
Выигрыш в массе? - При содержании никеля в сплавах более 50% и плотности никеля на 1 г/см3 -наиболее вероятен именно проигрыш. Сверхлегкие жаропрочные алюмо-никелевые сплавы - это уже разработки 80-х и даже 90-х.

Наличие температурных градиентов масштаба 100 градусов на мм следует хотя бы из того, что обратная стенка охлаждается керосином. А толщина стенок КС - несколько миллиметров.

Я в приведенной оценке, по давно сложившейся лазерной привычке, пользуюсь упрощенной формулой, которая прекрасно работает при высокой скорости нагрева-охлаждения. В таких случаях опущенный мной сомножитель, учитывающий толщину материала, и содержащий сложную и неудобоваримую функцию свойств материала, - просто устремляется к единице. Возникающая ошибка - в пользу меньших перепадов температур, требующихся для разрушения более толстых материалов. Экспериментально - приблизительно по закону корня квадратного из толщины(в миллиметрах).
_____________________________________________________

Теперь об ошибке на порядок-два и т.п.
Современные жаропрочные никелевые сплавы работают до температур 1100 градусов. А в диапазоне температур 900-1000 длительная прочность этих сплавов опускается как раз до указанной мной критической отметочки 10^8 Па. На этой отметочке они начинают деформироваться в циклической нагрузке. И в конце концов за сколько-то циклов разрушаются. Т.н. малоцикловое разрушение.
Соответственно временная прочность -приблизительно на порядок выше. - Именно такие требования к сплавам я и предъявлял.