Escudo térmico
Un escudo térmico está diseñado para proteger un objeto del sobrecalentamiento al disipar, reflejar, absorber el calor o simplemente quemar y caer gradualmente de la aeronave, arrastrando el exceso de calor con él. El término se usa con mayor frecuencia en referencia a la gestión del calor de escape y a los sistemas para disipar el calor debido a la fricción.
Los escudos térmicos protegen las estructuras de temperaturas extremas y gradientes térmicos mediante dos mecanismos principales. Aislamiento térmico y enfriamiento radiativo , que aíslan respectivamente la estructura subyacente de las altas temperaturas de la superficie externa, mientras emiten calor hacia el exterior a través de la radiación térmica . Para lograr una buena funcionalidad, los tres atributos requeridos de un escudo térmico son baja conductividad térmica (alta resistencia térmica ), alta emisividad y buena estabilidad térmica (refractariedad). [1]Las cerámicas porosas con recubrimientos de alta emisividad (HEC) se emplean a menudo para abordar estas tres características, debido a la buena estabilidad térmica de las cerámicas, el aislamiento térmico de los materiales porosos y los buenos efectos de enfriamiento radiativo que ofrecen los HEC.
Debido a la gran cantidad de calor que desprenden los motores de combustión interna, la mayoría de los motores utilizan escudos térmicos para proteger los componentes y la carrocería de los daños causados por el calor. Además de la protección, los escudos térmicos eficaces pueden proporcionar un beneficio de rendimiento al reducir las temperaturas debajo del capó y, por lo tanto, reducir la temperatura de entrada. Los protectores térmicos varían mucho en precio, pero la mayoría son fáciles de colocar, generalmente con clips de acero inoxidable o cinta de alta temperatura. Hay dos tipos principales de pantallas térmicas automotrices:
Como resultado, tanto el personal aficionado como el profesional suelen instalar un escudo térmico durante una fase de ajuste del motor .
Los escudos térmicos también se utilizan para enfriar los conductos de ventilación del soporte del motor. Cuando un vehículo está a una velocidad más alta, hay suficiente aire para enfriar el compartimiento del motor debajo del capó, pero cuando el vehículo se mueve a velocidades más bajas o sube una pendiente, es necesario aislar el calor del motor para que se transfiera a otras partes a su alrededor. , por ejemplo, soportes de motor. Con la ayuda de un análisis térmico adecuado y el uso de escudos térmicos, las rejillas de ventilación del soporte del motor se pueden optimizar para obtener el mejor rendimiento. [2]
Algunos aviones a alta velocidad, como el Concorde y el SR-71 Blackbird , deben diseñarse considerando un sobrecalentamiento similar, pero menor, al que ocurre en las naves espaciales. En el caso del Concorde, la punta de aluminio puede alcanzar una temperatura máxima de funcionamiento de 127 ° C (que es 180 ° C más alta que el aire ambiente exterior que está por debajo de cero); las consecuencias metalúrgicas asociadas con la temperatura máxima fueron un factor significativo en la determinación de la velocidad máxima de la aeronave.
