流體的壓縮性

[拼音]：shaoshi

[英文]：ablation

速度極高的運動物體在熾熱氣體作用下，表面材料熔解、消失和變形的現象。燒蝕一詞原為研究流星體穿過大氣層時出現的材料熔解、氣化和腐蝕的現象所用。再入大氣層的彈頭、衛星、飛船和太空梭，在通過稠密大氣層時，因氣動加熱，表面溫度急劇上升，表面材料也會產生一系列複雜的物理化學變化，如材料的熔化、蒸發、昇華，材料與周圍空氣之間的化學反應，材料各成分之間的化學反應，材料的流失和剝蝕等，也統稱為燒蝕。燒蝕以損耗一定質量的材料來耗散外界的氣動熱，從而能減少外界對物體體內的傳熱，使物體內部保持所要求的溫度。所以，燒蝕可作為熱防護的一種手段。自20世紀50年代開始研究洲際導彈再入大氣層的熱防護問題以來，燒蝕機理和燒蝕材料的研究發展較快。早期洲際導彈的熱防護材料為矽基複合材料，主要成分為二氧化矽，吸熱機理主要為二氧化矽蒸發吸熱。隨著彈頭的小型化和機動化，矽基材料因難以適應更苛刻的熱環境，被碳基材料取代。碳基材料的主要成分為碳，包括石墨和各種工藝的碳-碳基複合材料，吸熱機理為碳的昇華。燒蝕機理的研究是根據高溫氣流作用下實際材料的物理、化學反應運用能量守恆和質量守恆原理，確定燒蝕材料的損耗及其熱防護效果。在燒蝕後的物體表面上常可以看到各種有規則的圖案，稱為燒蝕影象。燒蝕影象大致可分為三類：

（1）流向溝槽：它的前後寬度一致，在兩種不同材料形成的後向臺階的表面上，常可觀察到這種影象（圖1）。

（2）熔楔：一種楔形的流向溝槽，其形態特徵是，半楔角在9°～11°之間，兩側有較深的窄溝（圖2）。在球頭上，熔楔有時會形成有序分佈（圖3）。有序熔楔是邊界層過渡區中的一種燒蝕影象。

（3）菱形花紋和魚鱗坑（見彩圖）：這種影象往往緊接在熔楔和流向溝槽的後面。外流為超聲速和邊界層為湍流是產生這種影象的必要條件。實驗表明，這種影象的幾何形狀有一定的規律性。形成燒蝕影象的機理複雜，尚待進一步研究。由於燒蝕影象在一定程度上能顯示流場，深入研究燒蝕影象有助於瞭解物面邊界層和湍流流動。