Определение коэффициента теплопередачи дробящихся метеорных тел

Рябков Олег Владимирович
Новгородский государственный университет

Научный руководитель: Новиков Георгий Георгиевич, д.ф.-м.н., проф.

Одной из важнейших характеристик метеороидов является коэффициент теплопередачи L , который полностью определяет процесс разрушения метеороида. Существующие экспериментальные и теоретические исследования, посвященные виду L , касаются случая недробящихся метеорных тел. Представляет интерес исследование вопроса о виде L для метеорных тел, испытывающих дробление. Результаты наблюдений метеоров указывают на то, что большинство метеороидов испытывают в атмосфере Земли квазинепрерывное дробление.

В качестве исходных были использованы следующие формулы [1]:

, (1)

, (2)

, (3)

где J(r ) – нормированная мощность излучения, M = M(r ў ) – масса метеороида, me – масса отделяющихся фрагментов, M0 и m0 – соответствующие начальные параметры, L (r ў ) – искомая функция коэффициента теплопередачи, зависящая от плотности атмосферы вдоль траектории метеороида, r b – плотность атмосферы на высоте начала дробления; Q (x) – функция Хевисайда. R0 и R1 – параметры дробления. B – постоянный множитель.

Рассматривая (2) и (3) как дифференциальные уравнения относительно М и me соответственно, можно получить выражения для этих масс. Подстановкой их в (1) выводится линейное неоднородное дифференциальное уравнение 2-го порядка. С обозначениями

(4)

оно будет иметь вид:

. (5)

Из (4) путем несложных преобразований можно получить:

, (6)

так что задача сводится к решению (5) и подстановке функции F в (6).

Обозначив

, (7)

получаем для F (r ) следующее выражение:

. (8)

Литература:

[1] Novikov G.G. et al. The determination of the parameters of fragmenting meteoroids meteoroids // Astronomy and astrophysics, 1998, № 329, pp. 769-775.

(c) АСФ России, 2001