Пленочного охлаждения

Эффективность пропитки (впрессовывания) композиций на основе фторопласта в материалы, имеющие сообщающиеся поры, может быть значительно повышена путем использования структурированного пленочного материала, когда молекулы фторопласта ориентированы перпендикулярно поверхности пленки. Ориентированную пленку такого типа можно получать строганием цилиндрических заготовок специальным резцом на токарном станке (подобно строганию деревянного шпона при изготовлении фанеры). Ускорению процесса заполнения пор фторопласта способствует также применение ультразвука. При пропитке применяют методы заполнения пор приложением избыточного давления, центробежных сил и вакуумирования (в последнем случае операцию приходится повторять по 8—10 раз). __

Упаковочная машина типа SK-74 для одновременной консервации-и.упаковки с помощью вакуума (выпускается фирмой «Илиг» в ФРГ) имеет рабочий стол, доступный с трех сторон. Над рабочей платформой находится вертикально движущаяся рама, которая перемещается сжатым воздухом. Для зажима пленочного материала в раме предусмотрен специальный замок. На правой стороне рамы имеется резательное устройство для отделения упаковочных изделий. Нагрев пленки осуществляется автоматически. Интенсивность нагрева регулируется терморегулятором. В машину вмонтирован вакуумный насос. Отсос воздуха регулируется как по степени вакуума, так и по скорости. Машина может быть поставлена в поток, где консервируются и упаковываются детали.

Ширина пленочного материала в мм • . • 540

Рассмотренный метод используют при сварке пленочного материала. Устройство для сварки снабжено обжимающими холодными роликами, которые располагаются сверху и снизу свариваемых пленок.

Термоимпульсная сварка пленочного материала характерна тем, что нагрев до температуры сварки осуществляется практически мгновенно в результате пропускания через нагревающие элементы импульса тока большой силы [15]. Формы нагревательных элементов могут быть самые разнообразные точечные, полосовые, фигурные. Метод позволяет при точной дозировке тепла избежать перегрева пленочных пластмасс в месте сварки. Для сварки термоимпульсным методом разрабатывают специальное оборудование. В СССР уже выпущено несколько конструкций полуавтоматов.

шена при использовании ориентированного пленочного материала, когда молекулы ПТФЭ ориентированы перпендикулярно поверхности пленки. Пленку такого типа можно получать строганием цилиндрических заготовок специальным резцом на токарном станке. Пропитку суспензией осуществляют в несколько приемов с применением вакуумирования. После удаления из пор воздуха изделия погружают в суспензию при атмосферном давлении, которое вдавливает суспензию в поры материала. Операцию повторяют 5—10 раз с промежуточными сушками при 80—90 °С. Для закрепления фторопласта в порах и превращения его в монолитное изделие после пропитки изделие подвергают спеканию при 360—380 °С в течение 15—30 мин. На поверхности материала при этом должна быть оставлена тонкая пленка фторопласта (0,03—0,04 мм), выполняющая роль смазочного материала для приработки материала в узле трения.

В качестве пленочного материала рекомендуется покрытие, состоящее из грунта марки 138-А и двух слоев алюминиевой краски АЛ-177. Первый слой составляется с добавлением в лак № 177 10% алюминиевой пудры, а второй слой с добавлением пудры в количестве 16%. Общая толщина покрытия должна составлять не менее 200 мк.

Рассмотренный метод используют при сварке пленочного материала. Устройство для сварки снабжено обжимающими холодными роликами, которые располагаются сверху и снизу свариваемых пленок.

Термоимпульсная сварка пленочного материала характерна тем, что нагрев до температуры сварки осуществляется практически мгновенно в результате пропускания через нагревающие элементы импульса тока большой силы. Формы нагревательных элементов могут быть самые разнообразные: точечные, полосовые, фигурные. Метод позволяет при точной дозировке тепла избежать перегрева пленочных пластмасс в месте сварки. Для сварки термоимпульсным методом разрабатывают специальное оборудование. В СССР уже выпущено несколько конструкций полуавтоматов.

24. Для изготовления чехла большое значение имеет правильный подбор полимерного пленочного материала. При этом, следует учитывать:

25. Раскрой пленочного материала производится в соответствии с габаритами изделия. При этом необходимо принимать зо внимание следующее:

Эффективность пленочного охлаждения зависит от способа подвода охладителя, угла подачи, свойств охладителя, состояния защищаемой поверхности (наличие загрязнений, шероховатость) и числа щелей или отверстий на единицу длины поверхности. При увеличении числа щелей температура стенки становится более равномерной.

Следует также отметить термоизоляции и термоизоляторы с теплопоглощением в объеме и на поверхности за счет пористого или пленочного охлаждения. При этом газообразный или жидкий охладитель подается к подверженной тепловому воздействию поверхности через систему пор или каналов, нагреваясь (а иногда и испаряясь) в них и создавая завесу на этой поверхности, что в итоге создает дополнительный барьер на пути теплового потока к термоизолируемому объекту.

Рассмотрены данные по эффективности тепловой защиты плоской поверхности за двумя тангенциальными щелями. Приведено сравнение опытных данных по эффективности за второй щелью с данными расчетов различ -ных авторов. Предложены новый метод и путь расчета эффективности многощелевого пленочного охлаждения.

ние от щели вдоль защищаемой поверхности; s — высота щели. Исследования эффективности пленочного охлаждения плоской пластины за второй щелью при наличии турбулентного пограничного сдоя, проведенные Б. А. Жестковым, В. В. Глаз-ковым и М. Д. Гусевой, а также исследования других авторов 15, 6] показали,, что эффективность пленочного охлаждения последующих щелей значительно увеличивается по сравнению с эффективностью пленочного охлаждения первой щели. Причем основное влияние на эффективность охлаждения за •целью, взятой из группы, оказывает режим работы этой щели

и режим работы предыдущих щелей. Сравнительные расчеты различных систем охлаждения, представленные в работе [7], показывают, что с увеличением числа щелей пленочное охлаждение по своей эффективности приближается к пористому охлаждению. Благодаря этому факту и ряду достоинств систем пленочного охлаждения разработке методов их расчета уделяется большое внимание.

На основе проведенного в настоящей работе сопоставления опытных и расчетных значений эффективности за второй щелью можно рекомендовать путь расчета эффективности многощелевого пленочного охлаждения, который включает следующих три основных этапа:

62. Кнут Е. Л. Механизм пленочного охлаждения. — Вопросы ракетной

дольным течением охладителя) воздух течет по каналам, направленным вдоль пера лопатки, а в схеме 2 организуется поперечное течение охладителя, позволяющее интенсифицировать охлаждение наиболее нагретых элементов лопаток и, в частности, их передних кромок. Схема 3 представляет пример комбинированного конвективно-пленочного охлаждения, при котором часть воздуха пропускается через отверстия в передней кромке, образуя «завесу» в этой части лопаток. Количество таких отверстий и их расположение могут быть различны. Перспективной является также схема 4, в которой оболочка лопатки выполняется из пористого материала, что позволяет осуществить пропуск охлаждающего воздуха через поры на всю омываемую газовым потоком поверхность лопатки (пористое или эффузионное охлаждение).

В настоящее время большинство лопаток охлаждаемых турбин изготовляются литьем в вакууме по выплавляемым моделям с керамическими или кварцевыми стержнями. Минимальная толщина стенок лопаток достигает 0,8—1 мм, минимальный диаметр внутренних каналов — 0,6 мм. Мелкие отверстия для пленочного охлаждения получить методом литья невозможно. Их выполняют методами электрохимической обработки. Эти методы позволяют изготовлять отверстия диаметром до 0,15 мм [45].

Целью разработки двигателя является достижение наивыгоднейшего компромисса между экономичностью (удельным импульсом), устойчивостью и работоспособностью при заданных условиях, таких, как топливная пара, располагаемые перепады давления, ресурс и тяга двигателя. Сначала следует установить относительную важность поставленных условий. На этапе проектирования можно проводить сравнение различных вариантов: повышение запаса устойчивости за счет удельного импульса; введение пленочного охлаждения или газовой завесы для обеспечения стойкости стенки, опять же за счет Удельного импульса. Крупные форсунки и форсуночные каналы простой конфигурации снижают затраты на изготовление, но уменьшают удельный импульс.

Целью разработки двигателя является достижение наивыгоднейшего компромисса между экономичностью (удельным импульсом), устойчивостью и работоспособностью при заданных условиях, таких, как топливная пара, располагаемые перепады давления, ресурс и тяга двигателя. Сначала следует установить относительную важность поставленных условий. На этапе проектирования можно проводить сравнение различных вариантов: повышение запаса устойчивости за счет удельного импульса; введение пленочного охлаждения или газовой завесы для обеспечения стойкости стенки, опять же за счет Удельного импульса. Крупные форсунки и форсуночные каналы простой конфигурации снижают затраты на изготовление, но уменьшают удельный импульс.