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  • 简介:以石英灯管为加热元件进行了烧蚀防护结构试验研究,对比了热流计不同布置方式下的试验结果差异,分析了烧蚀试验特性对热流计不同布置方式及石英灯管正常工作的影响,开发了基于石英灯辐射加热的烧蚀防护结构试验技术,打造了全尺寸烧蚀防护结构地面试验平台,同时开发了热流一电压控制模式切换技术,形成了一整套安全可靠全尺寸烧蚀防护结构地面试验技术。

  • 标签: 烧蚀热防护结构 地面热试验 辐射加热 热流密度控制
  • 简介:在统观模型框架内,采用k-ε模型对带人为粗糙度冷却通道内的流动和传热进行了数值模拟,得到了速度场、温度场和湍流脉动物理量分布,并比较了人为粗糙度冷却通道与光滑通道的数值模拟结果.基于数值模拟所提供的详细的流场信息,研究了人为粗糙度对流动和传热的影响,揭示了人为粗糙度强化换机理.本研究可为改进液体火箭发动机推力室人为粗糙度冷却通道的设计提供参考.

  • 标签: 人为粗糙度 传热 数值模拟
  • 简介:冲蚀对热障涂层寿命和可靠性会造成严重影响,为深入研究热障涂层冲蚀失效机理,建立了等离子喷涂和电子束物理气相沉积两种热障涂层典型微观结构有限元模型,同时采用LS-DYNA软件模拟了热障涂层冲蚀失效过程。分析了不同微观结构对热障涂层冲蚀失效机理的影响,研究了冲蚀粒子的速度、角度和直径对冲蚀率的影响。结果表明:微观结构对冲蚀机理有极其重要的影响,无因次冲蚀率随冲蚀粒子的速度、角度和直径的增大而增大。此数值模拟方法可为进一步研究热障涂层的抗冲蚀性能提供参考。

  • 标签: 热障涂层 微观结构 失效机理 冲蚀 失效 航空发动机
  • 简介:对梯形空腔内的层流自然对流换进行了数值模拟,用SIMPLE算法和中心差分格式、二阶迎风格式对该问题(Ra=1×10^3~1×10^7)进行了详细的数值计算,最终得出了梯形空腔在不同Ra数下的等温线与流线,总结分析了其内部换规律,认为Ra≤1×10^4时空腔内部换方式以导热为主,Ra〉1×10^4时空腔内部换方式以对流换为主,Rn〉1×10^7时空腔内部为湍流,应该用湍流模型进行数值计算研究。

  • 标签: 自然对流 数值模拟 SIMPLE算法
  • 简介:介绍了国外用于高超音速飞行器上的金属防护系统的发展历程,以及先进金属防护系统的研究状况,并阐述了金属防护系统的发展方向。

  • 标签: 高超音速飞行器 金属热防护系统
  • 简介:结构试验是为了解决飞行器在高速飞行时出现的“热障”问题而发展起来的地面模拟试验技术,通过模拟飞行器在飞行中的环境和气动载荷来检验其对飞行器结构的影响。针对结构试验中的几种加载方式进行了探讨,并在头锥载联合试验及仪器舱在联合试验中进行应用。

  • 标签: 结构热试验 机翼结构热试验 机身结构热试验 头锥热载联合试验
  • 简介:对推力室冷却通道内的人为粗糙度强化换热机理进行了分析,讨论了影响人为粗糙度强化换的因素.对有、无人为粗糙度的平直冷却通道内流动进行了对比数值模拟,并以某特定发动机推力室为例,初步评估了人为粗糙度的强化换效果.计算和分析表明:在推力室喉部附近设置人为粗糙度,可使推力室气壁温平均下降约43℃,在冷却通道内合理地设置人为粗糙度有利于高室压可重复使用发动机推力室的防护.

  • 标签: 推力室 人为粗糙度 传热 热防护 液体火箭发动机
  • 简介:空天飞机的机身和机翼壁板承受热力联合作用,为保证壁板高温下的稳定性,需要研制金属基合金壁板。试验关键技术主要包括:加热功率预估,载荷施加,边界效应减小,高温环境壁板响应预测等。

  • 标签: 高温 热力耦合 板壳结构 热屈曲
  • 简介:以空天飞行器翼面模型为研究对象,通过有限元仿真,分析了加热状态下翼面模型的瞬态温度场和振动特性变化过程。研究表明,热效应引起材料弹性模量等参数的变化以及结构热应力,两者综合影响下,结构的固有频率降低。因温度产生的热应力对结构刚度贡献不能忽略,因为热应力的表现形式包含拉应力和压应力,拉应力增加了结构刚度,压应力减小了结构刚度。有限元仿真发现,材料弹性模量等参数的变化比热应力对固有频率的影响更大。

  • 标签: 空天飞行器 机翼结构 热环境 热模态
  • 简介:在飞行器结构地面试验中,通常采用石英灯辐射加热对试验件进行加温,本文对石英灯加热系统设计需要关注的关键问题进行了研究。首先对试验件所需的加热功率进行了理论描述,然后对因试验件材料不同导致的加热器功率差异进行了研究,当试验件表面温度相同时,由于材料沉不同,不同材料所需的加热功率差异很大。这些研究成果在结构强度试验中具有较强的应用价值。

  • 标签: 结构热试验 加热功率 热流反演
  • 简介:防护系统是保护高速飞行器不受气动加热影响的主要手段,是高速飞行器不可或缺的重要组成部分。概括介绍了高速飞行器防护系统的类型,主要包括五种类型的防护结构和五种类型的防护材料。对作用于高速飞行器防护系统的多种因素进行了分析,阐明了高速飞行器防护技术的发展方向。

  • 标签: 热防护系统 高速飞行器 热防护结构 热防护材料
  • 简介:太阳能推进采用小分子量气体作为推进剂可以获取800~900s高比冲,但提高推进系统的换热效率是目前亟待解决的问题.本研究建立了太阳能推进系统主要部件的基本分析模型,在利用有限单元法进行分析的基础上,对系统在多种工况下的相关参数进行了计算,分析了各部件主要参数对提高太阳能推进系统热效率和推进效率的影响,得出了系统效率在不同工作状态下的变化规律,并提出了提高系统效率的措施.

  • 标签: 太阳能热推进 热效率 性能分析 数值仿真
  • 简介:经分析,某运载火箭定向姿控发动机所在环境的主要热源为游机喷管辐射、游机燃气羽流辐射、涡轮废气管辐射等。计算得出各受热危险部位所接受的辐射热流,依据热流值提出了对辐射热流较大的地方采取隔热材料包覆的防护方案,并对防护方案进行数值仿真和试验验证,试验值与仿真结果接近。

  • 标签: 姿控发动机 热防护 数值仿真
  • 简介:提出了采用圆筒状试样、用电炉加热-水冷的方式。在符合HB6660—1992规定的疲劳试验机上测定热障涂层疲劳抗力的试验方法。给出了试样图,规定了试验设备和试样的安装方法;制订了包括试验参数的确定、试验温度的测量与控制和疲劳抗力的测量方法等全部试验程序;分析了不同试验条件下涂层的损伤规律.提出了涂层失效的判定方法。

  • 标签: 热障涂层 热疲劳 试验方法 损伤 失效
  • 简介:研究转子在停止加热后,在自然对流换热过程中转轴的瞬态温度场,为弯曲变形分析提供了依据,以双环式实验器为对象,采用SIMPLE方法计算换系数,用三维有限元方法计算转子瞬态温度场,计算结果与实验结果吻合较好,因而,这种方法可用于分析发动机转子在停机后的温度变化规律。

  • 标签: 瞬态温度场 换热系数 三维有限元 自然对流 热辐射 热弯曲变形
  • 简介:对比分析了机械密封静环端面原始表面和磨损表面形貌,得到了磨损形式和内外径磨损差异;仿真分析了密封端面接触应力及温度场,分析了转速、介质压力等条件对端面接触应力和温度场的影响;探明了端面接触应力和温度变化对磨损性能的影响,阐述了机械密封的磨损机理

  • 标签: 表面形貌 仿真分析 机械密封 磨损机理
  • 简介:阐述了C/SiC陶瓷基复合材料与铌合金的活性钎焊连接方式,通过扫描电镜、金相分析等手段,研究了钛基和铜基活性钎焊料分别在C/SiC陶瓷基复合材料和铌合金上的润湿性,并分析了两种材料的钎焊连接界面的微观元素扩散特征。研究结果表明,陶瓷基复合材料与铌合金的活性钎焊机理主要是通过钎焊料中的活性元素分别向陶瓷和铌合金中扩散并发生化学反应,从而实现三者之间的良好键合。

  • 标签: C/SiC陶瓷基复合材料 活性钎焊 润湿性