王焕光
,
曲伟
,
淮秀兰
工程热物理学报
针对高超声速飞行翼的气动加热现象,提出了一种基于热管的半主动式热防护方案.该热管为一种楔形腔体热管,工质为碱金属锂.为简化计算,将整个过程解耦为对流区、导热区和气动加热区三个部分.对于对流区,本文采用了文献中提出的“热短路”处理方法,即假设壳体内壁面温度处处相等.对于气动加热区,简化为两段:均匀加热段和均匀散热段,并求出了壳体的温度分布.计算结果表明,温度梯度主要集中在前缘,而在6 MW/m2的热流下,整个结构的最大温差仅为500 K.热管的存在极大地改变了热流通路,使热流由平行于壁面变成垂直于壁面,从而使热阻大为降低.由于高温区域非常集中,腔体式热管可以大幅节省耐高温材料.
关键词:
腔体热管
,
热短路效应
,
气动加热
,
高超声速
,
热防护
李东辉
,
夏新林
,
艾青
宇航材料工艺
doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.02.007
针对气动加热条件下光学窗口辐射导热耦合传热开展研究,以了解光学窗口的热辐射发射规律及热防护性能.采用有限体积法、蒙特卡罗法、谱带模型建立了具有镜反射界面的光学窗口辐射传输及辐射导热耦合传热计算模型,对具有两层SiO2玻璃的光学窗口传热特性进行了模拟.结果表明处于高温区玻璃向外发射热辐射,低温区玻璃吸收热辐射；除了加热面附近外的玻璃区域,辐射热流密度远大于导热热流密度,在2.9～4.2μm谱带内的辐射热流密度大于0.4～2.9μm谱带内的；在0.4 ～2.9 μm谱带内,可见光波长内的出射辐射热流密度最小,中红外波长范围内出射辐射热流密度最大.在光学窗口总厚度一定的情况下,降低玻璃层厚度和玻璃夹层气体热导率能够有效降低光学窗口非加热面稳态温度.
关键词:
气动加热
,
光学窗口
,
耦合传热
,
辐射
,
谱带模型
杜胜华
,
夏新林
工程热物理学报
建立了气动加热下高温陶瓷材料表面的辐射模型,采用控制容积法结合蒙特卡罗法模拟了不同条件下材料的温度分布与表观发射率、在分析等温条件下光学厚度、散射反照率、基底发射率和折射率对表观发射影响的基础上,考察了气动热流和散射反照率对材料内温度场与表观发射率的影响.结果表明,随着气动加热热流和散射反照率的增加,高温陶瓷材料内温度升高,表现发射率减小.
关键词:
高温陶瓷
,
气动加热
,
表观辐射
