宇航材料工艺
宇航材料工藝
우항재료공예
AEROSPACE MATERIALS & TECHNOLOGY
2014年
1期
29-32
,共4页
隔热材料%传热%辐射%扩散渗透
隔熱材料%傳熱%輻射%擴散滲透
격열재료%전열%복사%확산삼투
Thermal insulation material%Heat transfer%Radiation heat transfer%Diffuse and permeation
高超声速飞行器机动飞行时环境压力变化导致隔热材料沿厚度方向存在压力梯度,进而引起隔热材料内气体的扩散渗透,影响隔热材料隔热性能.为研究气体扩散渗透对隔热材料隔热性能的影响,建立了隔热材料内气体扩散渗透模型,采用罗斯兰德近似、有限体积法建立了隔热材料内扩散渗透及辐射导热传热计算模型,对气体扩散渗透条件下的瞬态隔热性能进行了数值模拟.算例模拟结果表明:对2 cm厚纳米隔热材料,在外界气压为0.1 MPa,绝热面为真空的状况下,当渗透率大于10-14 m2时,气体扩散渗透开始影响隔热材料内传热,导致隔热性能降低,气体黏性系数对气体扩散渗透有显著影响,随着黏性系数降低,气体扩散渗流现象显著;衰减系数对绝热面温度响应有显著影响,随着衰减系数增大,绝热面温度响应显著降低.
高超聲速飛行器機動飛行時環境壓力變化導緻隔熱材料沿厚度方嚮存在壓力梯度,進而引起隔熱材料內氣體的擴散滲透,影響隔熱材料隔熱性能.為研究氣體擴散滲透對隔熱材料隔熱性能的影響,建立瞭隔熱材料內氣體擴散滲透模型,採用囉斯蘭德近似、有限體積法建立瞭隔熱材料內擴散滲透及輻射導熱傳熱計算模型,對氣體擴散滲透條件下的瞬態隔熱性能進行瞭數值模擬.算例模擬結果錶明:對2 cm厚納米隔熱材料,在外界氣壓為0.1 MPa,絕熱麵為真空的狀況下,噹滲透率大于10-14 m2時,氣體擴散滲透開始影響隔熱材料內傳熱,導緻隔熱性能降低,氣體黏性繫數對氣體擴散滲透有顯著影響,隨著黏性繫數降低,氣體擴散滲流現象顯著;衰減繫數對絕熱麵溫度響應有顯著影響,隨著衰減繫數增大,絕熱麵溫度響應顯著降低.
고초성속비행기궤동비행시배경압력변화도치격열재료연후도방향존재압력제도,진이인기격열재료내기체적확산삼투,영향격열재료격열성능.위연구기체확산삼투대격열재료격열성능적영향,건립료격열재료내기체확산삼투모형,채용라사란덕근사、유한체적법건립료격열재료내확산삼투급복사도열전열계산모형,대기체확산삼투조건하적순태격열성능진행료수치모의.산례모의결과표명:대2 cm후납미격열재료,재외계기압위0.1 MPa,절열면위진공적상황하,당삼투솔대우10-14 m2시,기체확산삼투개시영향격열재료내전열,도치격열성능강저,기체점성계수대기체확산삼투유현저영향,수착점성계수강저,기체확산삼류현상현저;쇠감계수대절열면온도향응유현저영향,수착쇠감계수증대,절열면온도향응현저강저.
