>Цифрами(сублимация углерода) побалую попозже. Под рукой нет справочника. Да и домой пора.
Не побалую. В справочнике именно для углерода - прочерки.
Но есть другие данные.
Давление насыщенных паров углерода равно 1 кПа при 3800 К, 0.1 кПа при 3300 К. Эстраполируя зависимость, получаем, что на уровень 0.01 кПа давление насыщенных паров выходит при 2800 К. А давление масштаба 10 Па - это и есть давление на высоте разделения.
Т.е. при температуре поверхности частички 2800 К поток атомов углерода с нее равен количеству ударяющихся о нее молекул воздуха на данной высоте.
Учитывая, что длина свободного пробега в воздухе в 300-500 раз больше размера частички, возвращение атомов углерода на нее практически невероятно. В ударной волне, где плотность в 6 раз выше, вероятность отлета углерода после первого соударения в сторону частички все-равно остается на уровне 0.1%.
А молекулы долбят поверхность, прогревая ее. У них у самих при варианте НАСА температура 2700 К. А к нагреву поверхности за счет неупругих соударений добавляется нагрев из-за окисления углерода. И при этом частичка расстается в ударной волне с приблизительно 10^9 атомов углерода на метре полета вместе с УВ. Только на поперечное сечение в УВ попадает 3*10^9 атомов. Учитывая, что сублимация направлена во все стороны, - это уже 1.2*10^10 атомов. Всего же в частичке что-то масштаба 5*10^10-1*10^11 атомов. За 10 метров полета вместе с УВ она только чисто за счет сублимации теряет практически весь запас атомов.
В нашем случае полета со скоростью масштаба 1 км/с температура в скачке уплотнения 900-1000 К. Давление насыщенных паров углерода на 3 порядка меньше. Поэтому чисто равновесный сублимационный отлет атомов роли не играет. Работает только локальные, неравновесные выбросы атомов, связанные с высокой энергетикой реакции окисления. Поверхностное окисление - первично. Как мы насчитали в предыдущем постинге, только в атмосфере на высоте разделения у нас кислорода, попадающего в поперечное сечение, хватает на полное(до СО2) окисление 10% углеродных атомов частички. В скачке уплотнения на скорости 3 Маха плотность в 4 раза выше, при полете вместе с газом вблизи скачка уплотнения попадание молекул происходит на сечение в 4 раза большее(4*3.14*R^2). Итого, кислород на 10 метрах поступает с 60%-ным запасом. - Даже при чисто поверхностном горении!
