Реферат Тақырыбы : Атмосфералық жылу ағыны



Дата20.04.2023
өлшемі91.91 Kb.
#472469
түріРеферат
МирмановаДС, ТФ, ТеплоРеж54


Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі
әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті

Факультеті «Физика-техникалық»
Кафедрасы «Жылуфизикасы және техникалық физика »
Реферат Тақырыбы: Атмосфералық жылу ағыны

Орындаған: Мирманова Диана


Тексерген: Туякбаев Алтай Алишерович, к.т.н., доцент.
Топ: ТФ, Магистратура 1 курс

Алматы, 2023 жылы



Мазмұны

Кіріспе

3




1.1

Атмосфералық жылу ағыны

3

Пайдалынылған әдебиеттер

8

1.1 Атмосфералық жылу ағыны


Егер ғарыш аппаратының ұшуы планетаның атмосферасында жүзеге асырылса, онда атмосфералық жылу ағыны ғарыш аппаратына әсер етеді. Жерге жақын ұшулар үшін атмосфералық жылу ағыны 250 км-ден төмен биіктікте байқалады.
Атмосфералық жылу ағыны екі факторға байланысты. Біріншіден, атмосфераның жоғарғы қабаттарында қозғалатын ғарыш аппараты атмосфераның молекулаларымен соқтығысады. Бұл жағдайда молекулалардың салыстырмалы қозғалысының кинетикалық энергиясының бір бөлігі жылу энергиясына айналады.
Бұл механизмге байланысты жылу ағыны молекулалық жылу ағыны деп аталады. Екіншіден, 160 км-ден жоғары биіктікте оттегі молекулалары атомдарға толығымен дерлік диссоциацияланады. Оттегі атомдары ғарыш кемесінің бетімен соқтығысқан кезде оттегі молекулалары қайта қосылып, жылу бөлінуімен жалғасады. Осылайша, атмосфералық жылу ағынының тығыздығы жалпы алғанда қосынды болып табылады:

мұндағы qмол – молекулалық жылу ағынының тығыздығы;
qрек – оттегі молекулаларының рекомбинациясына байланысты жылу ағынының тығыздығы.
Атмосфералық жылу ағынының бағыты келіп түсетін атмосфералық ағынның бағытымен сәйкес келеді.
Молекулярлық жылу ағынының тығыздығының өрнегін келесі түрде көрсетуге болады:

мұндағы n – ғарыш аппаратының жылдамдығының бағытына перпендикуляр ауданның бірлік платформасына уақыт бірлігінде түсетін молекулалар саны;
m – молекуланың орташа массасы;
V – ғарыш аппаратының жылдамдығы;
h – жылу энергиясына айналатын молекулалардың салыстырмалы қозғалысының кинетикалық энергиясының үлесін ескеретін аккомодация коэффициенті (h » 0,9...1,0).
mn – ғарыш аппаратының жылдамдығының бағытына перпендикуляр, бірлік ауданға уақыт бірлігінде түсетін молекулалардың жалпы массасы.

мұндағы ρ – ғарыш кемесінің ұшу биіктігіндегі атмосфераның тығыздығы.
Соңғы екі формуланы алмастыра отырып, молекулалық жылу ағынының тығыздығын анықтауға арналған өрнек аламыз:

Дөңгелек орбитада ғарыш аппаратының ұшу жылдамдығы мына формуламен анықталады:

мұндағы k – Жердің гравитациялық параметрі (k = 3,986×1014 м3/2);
r – орбитаның радиусы.
Жер бетінен 400 км биіктіктегі молекулалық жылу ағынының тығыздығының мәні qмол = 3,36 Вт/м2.
Оттегі молекулаларының рекомбинациясына байланысты жылу ағынының тығыздығының өрнегін келесідей көрсетуге болады:

мұндағы nk – келе жатқан ағынға перпендикуляр бірлік ауданның ауданына уақыт бірлігінде түсетін оттегі атомдарының саны;
xрек – рекомбинацияның тиімділік коэффициенті, ол рекомбинацияға әкелген оттегі атомдарының ғарыш аппаратының бетімен соқтығысуы санының соқтығыстардың жалпы санына қатынасы (хрек = 0,7...0,9);
Eрек – бір оттегі атомына шаққанда рекомбинация энергиясы (Eрек = 4,072×10-19 Дж).
nk мәнін анықтау үшін келесі теңдікті пайдаланамыз:

мұндағы n0 – ғарыш кемесі ұшу биіктігіндегі оттегі атомдарының концентрациясы.
Сонда оттегі молекулаларының рекомбинациялануынан болатын жылу ағынының тығыздығын анықтайтын өрнек келесі формада болады:

Жер бетінен 400 км биіктікте молекулалардың рекомбинациясына байланысты жылу ағынының тығыздығының мәні qрек = 1,18 Вт/м2-ге тең.
1 және 2-суреттерде молекулалық жылу ағыны мен оттегі молекулаларының рекомбинациялануынан болатын жылу ағынының тығыздықтарының ғарыш кемесі орбитасының биіктігіне тәуелділіктері көрсетілген. Осы тәуелділіктерді талдау атмосфералық жылу ағынының 250 км-ден төмен биіктікте маңызды рөл атқаратынын көрсетеді.

1-сурет. Молекулярлық жылу ағынының тығыздығының ғарыш кемесі орбитасының биіктігіне тәуелділігі

2-сурет. Оттегі молекулаларының рекомбинациясына байланысты жылу ағынының тығыздығының ғарыш кемесі орбитасының биіктігіне тәуелділігі

Пайдаланылған әдебиеттер


1. https://vunivere.ru/work59556/page4

Достарыңызбен бөлісу:




©www.dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет