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| 1 | 一种热平衡等温机制的新型热防护及相关技术显示文摘给出了一种适用于高超声速飞行器热防护的新概念——疏导式热防护,其基本理论是利用热平衡等温机制,使防热层趋于一等温体,实现热负载平衡。针对这一概念,进行了较为系统的研究,包括原理、分析方法、实现疏导式热防护的关键技术。研究结果表明,疏导式热防护技术可有效地减少高热流区的温度和热应力,是一种有效的非烧蚀热防护技术。 | 李锋 艾邦成 姜贵庆 | 2013 | 宇航学报2013,34,12: | 14 |
| 2 | 碳化材料三维烧蚀热响应有限元计算研究显示文摘针对碳化烧蚀热防护材料三维温度场计算问题进行了研究。采用弹簧松弛法模拟防热层表面后退运动,应用化学反应动力学模型描述材料内部热解过程,内部温度场计算模型考虑了防热材料的热传导、热解吸热、热解气体在碳化层内的流动以及热解气体与碳化层之间的热交换。对控制方程采用有限元方法进行离散,时间方向采用Newton-GMRES隐式迭代推进求解。将计算结果与经典程序的计算结果及实验数据进行了比对,初步验证了计算方法的可靠性,并通过球头算例展示了程序对三维问题的良好处理能力。 | 刘骁 国义军 刘伟 曾磊 | 2016 | 宇航学报2016,37,9: | 13 |
| 3 | 固体发动机绝热材料烧蚀研究进展显示文摘为了总结固体发动机绝热材料烧蚀方面的研究成果,梳理未来的发展方向,本文对国内外相关研究进展进行了综述。首先概述了绝热材料烧蚀的基本概念与研究意义,然后从烧蚀试验方法与装置、绝热材料烧蚀特性与机理、烧蚀模型等三个方面,对国内外有代表性和创新性的研究进行了介绍和评价。分析表明,目前烧蚀研究呈现从宏观走向细、微观的趋势,对烧蚀各子过程的研究更加深入细致,更加强调烧蚀过程中流动、传热传质和化学反应等多物理过程的耦合。未来随着高能推进剂的研发与应用、纳米材料的发展以及对精细化模型需求的不断增加,绝热材料烧蚀研究将面临一些新的挑战,也将迎来新的发展机遇。 | 李江 郭梦飞 刘洋 何国强 | 2019 | 宇航学报2019,40,10: | 9 |
| 4 | 热解型绝热材料烧蚀过程数值仿真显示文摘绝热层的热防护性能直接影响了固体火箭发动机工作的安全性和可靠性。热解型绝热材料在传热烧蚀过程中形成了碳化层—热解面—基体层的物理结构。通过建立热化学烧蚀计算模型和绝热层传热计算模型对传热烧蚀过程进行了计算分析。考虑到烧蚀过程中绝热层边界的移动,根据预测—校正格式对模型进行离散,对绝热层的烧蚀过程及传热过程进行了耦合计算。计算结果表明,绝热层的热解速率比烧蚀速率大很多,绝热材料的热解潜热对绝热层的热防护能力具有很大影响。 | 周源 黄志勇 王斌 | 2015 | 四川兵工学报2015,36,5: | 2 |
| 5 | 激光辐照下热防护涂层烧蚀过程的数值分析显示文摘针对热防护涂层材料开展了抗激光辐照实验研究,考察试片界面温度随时间的变化规律;在此基础上以传热学基本原理为基础,建立描述涂层内部传热传质、烧蚀化学反应以及表面迁移等过程数学模型并采用数值模拟的方法对模型进行求解,通过与实测值对比验证了模型的合理性,进一步考察涂层沿厚度方向的温度分布,分析了激光辐照过程中涂层表面迁移速率。研究结果表明,所建立的数理模型能够较好地描述涂层的烧蚀传热过程,涂层表面迁移速率在辐照初期逐渐升高而后逐渐趋于稳定,界面温度在短时间内急剧上升随后逐渐回落,同时增加涂层厚度以及降低材料导热系数有利于对基材的保护。 | 金珂 卢鹉 曾一兵 罗正平 赵立波 | 2015 | 功能材料2015,46,20: | 2 |
| 6 | 基于全方程热流控制方法的典型舱段加热烧蚀试验研究显示文摘烧蚀型热防护是高超声速飞行器应用最广泛的一种热防护形式,高温烧蚀理论及相关计算分析方法尚不完善,无法通过计算给出精确的烧蚀热防护系统的热流和温度时序。全方程热流密度控制试验模拟结构的真实飞行历程,计及气动加热与结构热响应的耦合效应并实时测量迭代,成为烧蚀型热防护系统性能测试和研究的重要措施。本文以典型舱段为试验研究对象,进行了全方程热流密度控制加热烧蚀试验,验证了全方程控制加热试验的可行性,提出了试验技术保障要求及未来仍需解决的技术难点。 | 付志鹏 陈宏 秦强 丛琳华 魏广平 | 2021 | 工程与试验2021,61,1: | 1 |
| 7 | 某固体火箭发动机喷管传热烧蚀数值模拟显示文摘针对某固体火箭发动机喷管,采用商用CFD软件二次开发功能编写传热烧蚀计算程序,建立喷管扩张段传热烧蚀计算方法,开展了喷管流-固-热耦合数值计算研究,得到了不同时刻喷管扩张段密度、比热容、导热系数及静温变化情况,预估了喷管扩张段体积烧蚀、表面烧蚀及外壁温度随时间变化规律,并与试验结果进行了对比分析。结果表明:碳/酚醛扩张段上的表面烧蚀主要集中在靠近喉衬的左半区,并且主要由发动机一级高压工作段引起;扩张段体积烧蚀质量损失率在发动机初始工作时最大,随后逐渐减小。 | 白涛涛 孙振华 | 2022 | 弹箭与制导学报2022,42,4: | 1 |
| 8 | 三维编织碳/酚醛复合材料高温热响应的数值计算显示文摘为了准确掌握高温条件下防热复合材料的热响应行为,对基体和纤维束分开建模,利用能量和质量守恒方程,并考虑热解过程中酚醛基体密度和材料热属性的变化,计算高温条件下三维编织碳/酚醛复合材料的热响应行为,预测复合材料温度场和热解度的分布规律,并给出质量损失率、炭层生成位置以及厚度的变化情况。结果表明:加热过程中,三维编织碳/酚醛复合材料的温度分布极不均匀,在加热面上基体温度明显高于纤维束温度,而在材料内部竖向纤维束温度反而高于基体温度;加热开始时炭层没有立刻产生,而是需要一段时间的过渡,在此过渡时间内炭层平均厚度为0。 | 张拜 李旭东 | 2019 | 航空材料学报2019,39,2: | 1 |
| 9 | 基于全方程控制方法的典型舱段加热烧蚀试验研究显示文摘烧蚀型热防护是高超声速飞行器常用的一种热防护形式,高温烧蚀理论及相关的计算分析方法尚不完善,无法通过计算给出精确的烧蚀热防护系统的热流和温度时序。全方程热流密度控制热试验模拟结构的真实飞行历程,计及气动加热与结构热响应的耦合效应并实时测量迭代,成为烧蚀型热防护系统性能测试和研究的重要措施。本文以典型舱段为试验研究对象,进行全方程控制加热烧蚀试验,验证全方程控制加热试验的可行性,提出试验注意事项及未来仍需解决的技术难点。 | 付志鹏 陈宏 秦强 丛琳华 魏广平 | 2020 | 飞行器强度研究2020,,4: | 0 |
| 10 | 考虑材料烧蚀的整流罩结构热稳定性优化设计显示文摘为提高整流罩设计过程中烧蚀热响应预测及热应力对临界承载能力影响的准确性,提出了一种考虑材料烧蚀的整流罩结构热稳定性优化设计流程。考虑整流罩防护层热传导、热解吸热、热解气体流动及烧蚀后退,结构层热传导,建立热响应分析模型;应用一阶剪应变理论建立热屈曲平衡方程得到锥壳热稳定性分析模型。对整流罩前锥段进行优化设计,获得了前锥段结构设计参数,减轻了前锥段结构质量。算例结果表明,所提方法可通过精细化分析有效缩减设计冗余,对整流罩结构设计具有指导意义。 | 王志 岳振江 尹莲花 陈友伟 刘莉 | 2023 | 战术导弹技术2023,,3: | 0 |
| 11 | 燃气发生器绝热层烧蚀数值仿真显示文摘为了研究燃气发生器燃烧室绝热层的传热烧蚀过程,建立了热化学烧蚀计算模型和绝热层传热计算模型。考虑到烧蚀过程中绝热层边界的移动,根据预测-校正格式对模型进行离散,并采用拟牛顿法对绝热层的烧蚀过程及传热过程进行了耦合计算。计算得到了绝热层表面温度、烧蚀率和烧蚀厚度等参数的变化规律。计算结果表明,预测-校正格式和拟牛顿法可以用于求解时动边界的瞬态传热模型。 | 周源 齐强 陈志刚 徐明 | 2015 | 弹箭与制导学报2015,35,2: | 0 |