Введение
1. Методика расчета параметров атмосферы, траектории спуска и тепловых потоков, подведенных к космическому спускаемому аппарату 12
1.1. Постановка задачи 12
1.2. Космические спускаемые аппараты и их характеристики 13
1.2. Методика для расчета параметров атмосферы земли 19
1.2.1. Состояние вопроса по определению параметров атмосферы 23
1.2.2. Расчетные соотношения для определения параметров атмосферы и полученные результаты 26
1.3. Методика расчета баллистической траектории спуска для космического спускаемого аппарата
1.3.1. Состояние вопроса по расчету траектории спуска для космического спускаемого аппарата
1.3.2. Расчетные соотношения для расчета баллистической траектории космического спускаемого аппарата
1.3.3. Результаты расчета 34
1.4. Методика расчета тепловых потоков, действующих на поверхность космического спускаемого аппарата 37
1.4.1. Состояние вопроса по определению тепловых потоков на поверхности космических спускаемых аппаратов
1.4.2. Методика определения числа Кнудсена и полученные результаты
1.4.3. Методика вычисления числа Рейнольдса и полученные результаты
1.4.2. Расчетные соотношения для расчета тепловых потоков, действующих на поверхности космического спускаемого 45
аппарата
1.4.3. Результаты расчета 48
1.5. Полученные результаты и выводы к главе 49
2. Математическое моделирование потери массы полимерного композиционного материала
2.1. Постановка задачи 50
2.2. Состояние вопроса по определению потери массы полимерных композиционных материалов 53
2.3. Математическая модель потери массы материала тепловой защиты из полимерного композиционного материала
2.4. Полученные результаты и выводы к главе 59
3. Математическое моделирование физико-химических процессов в полимерном композиционном материале высокой температуре при 60
3.1. Постановка задачи и состояние вопроса по определению физико-химических процессов, происходящих на поверхности полимерных композиционных материалов 60
3.2. Качественное описание процесса термической деструкции 62
3.3. Модель физико-химических процессов на поверхности тепловой защиты из полимерного композиционного материала 65
3.3.1. Физико-химические процессы при термодеструкции стеклопластика на основе фенолоформальдегидного связующего
3.3.2. Расчет поглощения теплоты при термодеструкции стеклопластика на основе фенолоформальдегидной смолы
3.4. Полученные результаты и выводы к главе 78
4. Методика расчета нелинейной нестационарной задачи теплопроводности с учетом физико-химических превращений и потери массы 79
4.1. Постановка задачи 79
4.2. Состояние вопроса по расчету нелинейной нестационарной задачи теплопроводности с учетом физико-химических превращений и потери массы
4.3. Математическая модель для описания процесса нелинейной нестационарной теплопроводности с учетом физико-химических 81 превращений и потери массы
4.3.1. Метод конечных разностей для решения одномерной задачи нелинейной нестационарной теплопроводности
4.3.2. Формирование уравнения теплопроводности с учетом термодеструкции материала 4.3.2.1. Температурное поле в материале 84
4.3.2.2. Тепловые потоки через грани элементарного параллелепипеда
4.3.2.3. Поглощение теплоты за счет теплоемкости 88
4.3.2.4. Отток тепла за счет термодеструкции материала 90
4.3.2.5. Уравнение теплопроводности для полимерного композиционного материала
4.3.3. Уравнение теплопроводности для полимерного композиционного материала с учетом физико-химических 92
превращений и потери массы
4.3.4. Разностный аналог уравнения теплопроводности с учетом уноса теплоты с уходящими газами при термодеструкции
4.3.5. Результаты расчета 104
4.4. Эталонная задача теплопроводности 105
4.4.1. Выбор дифференциального уравнения теплопроводности 105
4.4.2. Задание температурного поля в пластине 106
4.4.3. Определение источника тепла q 109
4.4.4. Результаты расчета 111
4.5. Оценка погрешности используемого разностного метода 116
4.5.1. Вводная часть 116
4.5.2. Теоретические основы 117
4.5.3. Верификация методов оценки погрешности. Повторная
123 экстраполяция
4.5.3.1. Критерий качества оценки погрешности 123
4.5.3.2. Оценка погрешности методов повторной экстраполяции 125
4.5.4. Численный эксперимент 128
4.6. Полученные результаты и выводы главы 138
Заключение 140
Литература
