热解气体燃烧对炭化复合材料烧蚀热响应影响规律

发布时间：2022-01-12 00:48

　　在近空间高超声速飞行器飞行时间长、马赫数不断增加的发展趋势下,热防护与轻量化的矛盾越来越突出。基于此,开展了热解气体燃烧对炭化复合材料表面烧蚀影响的相关数值模拟研究,并与风洞试验结果进行了对比。结果表明:热解气体的燃烧可降低炭化复合材料表面的烧蚀厚度,并且随着气动热的增加,热解气体燃烧对材料表面碳的保护作用越来越明显。研究成果可为下一代近空间高超声速飞行器热防护系统的优化设计提供技术支撑。 

【文章来源】：中国空间科学技术. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

炭化烧蚀层模型

计算流程

数值模拟炭化复合材料表面烧蚀厚度与风洞试验结果对比如图3所示,由图可知,考虑热解气体燃烧时,材料表面烧蚀厚度与试验数据符合更好。2.2 不同热流下模拟结果讨论

【参考文献】：
期刊论文
[1]高超声速飞行器热流密度/分层温度/碳化层研究[J]. 杨凯威,张杨,梁欢,张利嵩.  中国空间科学技术. 2018(03)
[2]碳化材料三维烧蚀热响应有限元计算研究[J]. 刘骁,国义军,刘伟,曾磊.  宇航学报. 2016(09)
[3]一种新的烧蚀热响应算法在质量估算中的应用[J]. 王俊,杨洋,周毅,柴秀丽.  中国空间科学技术. 2015(01)
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[5]热防护中的粒状剥蚀问题研究[J]. 李干,汤文辉,冉宪文,龚德良.  航天器环境工程. 2010(06)
[6]高超声速飞行器热防护系统尺寸优化设计[J]. 徐超,张铎.  中国空间科学技术. 2007(01)
[7]返回式卫星烧蚀热防护机理与数值模拟[J]. 姜贵庆.  中国空间科学技术. 1990(06)

博士论文
[1]变密度炭化复合材料的热防护模型及其数值模拟[D]. 李玮洁.北京交通大学 2017



本文编号：3583769