高超声速飞行器大面积热防护系统的传热数值分析

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隔热毡是高超声速飞行器防热系统中重要的组成部分.隔热毡内存在复杂的多种传热形式的耦合,本文详细地分析了隔热结构内导热与辐射的复合换热问题,用光学厚极限法分析了隔热层纤维席内辐射热流.建立了高温绝热毡有效热导率的数值计算模型,分析了温度和压力对传热机制的影响.该模型预测的有效导热系数与试验结果最大误差不超过6%.通过应用数值分析方法得到有效导热系数,建立了防热结构一维瞬态传热模型,该模型结果与瞬态实验结果最大误差为8%.最后还计算出不同厚度隔热毡蒙皮结构的温度响应,并分析讨论了隔热毡厚度对隔热效果的影响.本文研究表明:TPS隔热毡的厚度达到63.3mm后,继续增加尺寸,其隔热效率将明显降低.水利论文%eic K(n5SnRj^p

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西北工业大学航空学院,710072西安;西北工业大学无人机所飞机室,710072西安

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