强度与环境
彊度與環境
강도여배경
STRUCTURE & ENVIRONMENT ENGINEERING
2012年
2期
31-40
,共10页
罗树坤%宋宏伟%黄晨光%王曦%王一伟
囉樹坤%宋宏偉%黃晨光%王晞%王一偉
라수곤%송굉위%황신광%왕희%왕일위
主动冷却%点阵材料%流固耦合%热防护
主動冷卻%點陣材料%流固耦閤%熱防護
주동냉각%점진재료%류고우합%열방호
提出一类以点阵材料为夹芯的新型轻质主动冷却壁板,研究了Ma =6条件下的该壁板的流固耦合传热性能及热结构响应性能,并从热防护、热强度和轻量化等几个方面与槽道式主动冷却结构进行了综合比较.采用三维流固耦合共轭传热数值计算方法,考虑了几种典型的点阵夹层结构与冷却液动态换热过程的相互影响,分析中考虑了碳氢燃料与合金材料热物理性质随温度的变化以及湍流换热,求解获得了流体与结构的三维瞬态温度场,并通过顺序耦合求解获得了结构的应力场.计算结果表明,在相同的热环境下,高孔隙率的轻质点阵夹层结构的流固界面换热性能远高于槽道式主动冷却结构,因此结构的最高温度也较低,同时应力集中问题也有所缓解.通过对不同构型的点阵夹层结构的比较发现,胞元构型对其传热性能和结构应力应变有显著的影响.
提齣一類以點陣材料為夾芯的新型輕質主動冷卻壁闆,研究瞭Ma =6條件下的該壁闆的流固耦閤傳熱性能及熱結構響應性能,併從熱防護、熱彊度和輕量化等幾箇方麵與槽道式主動冷卻結構進行瞭綜閤比較.採用三維流固耦閤共軛傳熱數值計算方法,攷慮瞭幾種典型的點陣夾層結構與冷卻液動態換熱過程的相互影響,分析中攷慮瞭碳氫燃料與閤金材料熱物理性質隨溫度的變化以及湍流換熱,求解穫得瞭流體與結構的三維瞬態溫度場,併通過順序耦閤求解穫得瞭結構的應力場.計算結果錶明,在相同的熱環境下,高孔隙率的輕質點陣夾層結構的流固界麵換熱性能遠高于槽道式主動冷卻結構,因此結構的最高溫度也較低,同時應力集中問題也有所緩解.通過對不同構型的點陣夾層結構的比較髮現,胞元構型對其傳熱性能和結構應力應變有顯著的影響.
제출일류이점진재료위협심적신형경질주동냉각벽판,연구료Ma =6조건하적해벽판적류고우합전열성능급열결구향응성능,병종열방호、열강도화경양화등궤개방면여조도식주동냉각결구진행료종합비교.채용삼유류고우합공액전열수치계산방법,고필료궤충전형적점진협층결구여냉각액동태환열과정적상호영향,분석중고필료탄경연료여합금재료열물이성질수온도적변화이급단류환열,구해획득료류체여결구적삼유순태온도장,병통과순서우합구해획득료결구적응력장.계산결과표명,재상동적열배경하,고공극솔적경질점진협층결구적류고계면환열성능원고우조도식주동냉각결구,인차결구적최고온도야교저,동시응력집중문제야유소완해.통과대불동구형적점진협층결구적비교발현,포원구형대기전열성능화결구응력응변유현저적영향.
