涂建强
,
刘德英
,
陈连忠
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2009.02.007
对内流热环境的热流测量方法进行了试验研究和模拟,对比分析了内流热环境与外流热环境的不同.采用超声速矩形湍流导管试验技术,利用等离子电孤加热器进行了内流与外流热环境的表面冷壁热流测量和材料考核试验.结果表明:在来流条件相同的情况下,与外流热环境下的测量值相比较,内流热环境下的冷壁热流值高出40%多,相同材料的背面温度高出400℃.通过直接测量的冷壁热流换算得到的热壁热流值却不到外流热环境下的热壁热流值的50%.因此,进行发动机防热设计时,必须进行材料考核试验,必须考虑材料的使用热环境,否则对材料的烧蚀性能的评估影响很大.
关键词:
内流热环境
,
外流热环境
,
热流模拟方法
,
热流密度
,
电弧加热器
涂建强
,
陈连忠
,
杨宪宁
,
琚印超
,
王琴
宇航材料工艺
采用等离子电弧加热器双模型矩形湍流导管试验技术模拟了发动机内流热环境,对背面喷涂了高辐射涂层的发动机防热材料进行了热防护性能考核.利用改进的试验件安装方法,在防热材料的背面提供了开敞式的常温环境,使防热材料的高温背面能够对周围常温环境辐射散热,模拟了防热材料背面的换热环境.采用K型热电偶和单色红外测温仪测量了防热材料背面高辐射涂层的温度.根据以上两种不同测温方式测量的温度曲线,得到了该背面喷涂的高辐射涂层材料的光谱发射率随温度的变化曲线.试验结果表明:背面喷涂了高辐射涂层的材料背面温度比材料背面没有涂层的低了81.1 K;当温度在1 103～1 153K时,该高辐射涂层材料的光谱发射率ελ(λ=1.6 μm)为0.89 ～0.77,随温度升高,ελ呈下降趋势.
关键词:
电弧加热器
,
内流热环境
,
发动机防热材料
,
背面高辐射涂层
,
光谱发射率
