材料期刊网，材料期刊，材料类期刊，材料期刊投稿

方坯连铸过程中结晶器内的热响应及振动响应

采用热电偶测温系统以及在线振动监测系统对方坯连铸机进行了长时间的在线监测,结果表明:结晶器内铸坯凝固状态与铜管温度场及振动状态存在一定的相关关系:结晶器铜管温度场的不稳定往往伴随着结晶器振动的不稳定;浇注初期坯壳凝固状态不稳定,温度波动大,振动偏摆大;拉速增大坯壳温度不均匀倾向增大,采用浸入式水口保护浇铸与敞开式油润滑浇注方式相比,结晶器换热效率更高,温度场更稳定.

关键词: 方坯 , 结晶器铜管 , 热响应 , 振动响应

为改善相变蓄热用石蜡的导热性能,通过向石蜡基材中掺杂微量的石墨烯制备石墨烯/石蜡复合材料.采用扫描电子显微镜、热传导分析仪和差式扫描量热仪等获取了复合材料的表观形貌、热导率、熔点和相变潜热等关键热物性参数,讨论了石墨烯质量分数对这些参数的影响.通过动态热响应实验,揭示了石墨烯质量分数和热源温度对复合材料热响应速率的影响规律.结果表明,与纯石蜡相比,石墨烯/石蜡复合材料的热导率得到显著提高.当石墨烯的质量分数由0.2％升至2.0％,复合材料的热导率由0.266 W·m-1·K-1提高到0.346 W·m-1·K-1.复合材料的相变潜热与纯石蜡相比并未减小,且其热响应速率高于纯石蜡.

关键词: 石蜡 , 石墨烯 , 复合材料 , 热物性 , 热响应

类前缘外形防热层的瞬态热响应计算研究

桂业伟 , 宁勇 , 王安龄

工程热物理学报

本文针对可重复使用热结构,计算研究了类前缘外形热结构防热层瞬态热响应问题,探索分析了前缘防热层的热响应特征.在计算中成功地实现了任意坐标变换下代数网格生成,并求解了任意坐标下的热传导方程,为进一步开展外流场/结构热响应全耦合一体化计算研究打下了基础.

关键词: 热结构 , 前缘 , 热响应 , 数值模拟

不规则形状热结构计算中的任意坐标变换和代数网格生成技术

桂业伟

工程热物理学报

航天器可重复使用防热结构通常需要采用数值模拟,进行外流场和结构热响应的耦合计算.本文针对前缘类热结构的差分计算中,关于不规则(不能用初等函数表示)区域的热响应计算,应用流场计算的思路,探讨了任意坐标变换和代数网格的生成.给出了有关控制方程、边界条件的处理方法,为进一步耦合计算提供了有关基础.

关键词: 热结构 , 热响应 , 数值计算 , 坐标变换

类前缘防热层流场与热响应耦合计算研究

桂业伟 , 袁湘江

工程热物理学报

本文在以往对类前缘防热层热响应计算分析基础上,进一步研究实现了外流场高超音速NS方程数值计算表面气动加热与防热层结构热响应的耦合计算,这对于常用的非耦合计算方法来说是一进步,也为进一步开展外流场/结构热响应/热应力全耦合一体化计算研究和防热层表面吹气强化传热问题的场协同研究打下了基础.

关键词: 热结构 , NS方程 , 热响应 , 数值模拟

周期射流冲击下导流板流动换热特性数值研究

张嘉杰 , 熊玉平 , 屈治国 , 陶文铨

工程热物理学报

本文对被动隔热导流板在周期射流冲击环境下的流场特性及热响应特性进行三维数值研究,分析了射流喷管与导流板间距、导流板水平倾角及轴向倾角三个参数的影响规律.研究结果表明射流空气冲击到导流板后90％的气流被向上侧及前后两侧偏导,导流板的水平倾角越大则气流向上侧偏导能力越弱,轴向倾角的存在可实现对气流前后侧导流流量的分配.导流板耐热层温度在进入第四个射流周期后呈现稳定周期波动,射流冲击距离越小、导流板水平倾角越大则其板面温度水平越高.

关键词: 射流冲击 , 导流板 , 周期加热 , 质量流量百分比 , 热响应

基于ANSYS的金属蜂窝板热性能模拟研究

樊卓志 , 孙勇 , 彭明军 , 王堃

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.5.012

基于ANSYS有限元方法模拟研究了金属蜂窝板的传热.在与实际的试验条件保持一致的情况下,建立了金属蜂窝板模拟计算模型,研究了金属蜂窝板的稳态热性能、热量传递机制和瞬态表面热响应.在所建立的模型中考虑辐射导热耦合换热,对稳态热性能模拟研究表明模拟结果与Swann & Pittman经验公式计算的结果十分吻合,瞬态表面热响应的模拟结果与试验结果也较吻合,说明ANSYS有限元方法能够准确模拟金属蜂窝板的传热.此外,蜂窝腔表面间的辐射换热是金属蜂窝板的一个重要的热量传递机制,在高温情况下应考虑辐射导热耦合换热.

关键词: 金属蜂窝板 , 有限元 , 当量热导率 , 热响应 , 传热机制

单层与多层蜂窝芯玻璃钢蜂窝板的热性能模拟

郑吉良 , 孙勇

复合材料学报

基于ANSYS有限元软件,模拟研究了玻璃钢蜂窝板的稳态、瞬态传热.在与实际试验保持一致的情况下,建立了玻璃钢蜂窝板流体与固体耦合传热平面模型,研究了蜂窝芯为不同工况时,玻璃钢蜂窝板稳态与瞬态热性能、热量传递机制,稳态的热性能的当量热导率的模拟结果与Swann and Pittman经验公式计算的结果十分吻合,并且瞬态表面热响应的模拟结果与试验结果也较吻合,说明ANSYS有限元方法能够准确模拟玻璃钢蜂窝板传热.此外,蜂窝芯腔表面间的辐射换热是玻璃钢蜂窝板的一个重要的热量传递机制,在高温情况下应考虑辐射换热.随着蜂窝芯高度的增加,玻璃钢蜂窝板的导热系数逐渐增大.玻璃钢蜂窝板的总高度固定时,随着蜂窝芯层数的增加,玻璃钢蜂窝板的导热系数逐渐降低,温度逐渐降低并趋于稳定值.

关键词: 玻璃钢蜂窝板 , 有限元 , 当量热导率 , 热响应 , 传热机制 , 多层蜂窝芯