收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

碳化复合材料导热系数测量试验研究

张友华  
【摘要】: 碳化复合材料已被广泛应用于各种航天飞行器热防护系统,对其热物性参数进行更深入的研究是十分必要的。碳化复合材料的导热系数直接影响防热层的温度分布,是防热层厚度设计的关键参数。 由于碳化复合材料在加热过程中有热解现象,使得传热过程的描述十分复杂,导热系数的确定更为困难。传统的方法在测定碳化复合材料的导热系数时没有考虑热解的影响,所得结果与材料实际使用时有一定差距,因此,有必要发展一种试验方法测定气动加热条件下碳化复合材料的导热系数。 本试验研究首先通过对碳化复合材料在气动加热条件下物理模型的分析,建立了包含热解过程的数学模型。 试验求取了碳化复合材料热解过程中的相关参数即:材料完全热解后的密度ρ_∞,热解反应的反应率常数k_0e~(-E/RT)及热解热ΔH。 为了模拟碳化复合材料的气动加热环境,选用了不同的电弧加热器,设计了亚声速喷管、超声速喷管、流场测试探头及相应的试验模型及支架系统,在材料表面温度1000K~2000K范围内,利用电弧加热器亚声速射流试验装置对平板模型进行气动加热试验;在材料表面温度接近3500K范围内,利用电弧加热器超声速射流试验装置对平头圆柱体模型进行气动加热试验。试验过程中测量了材料表面及材料内部温度历程,对于材料表面温度接近3500K的试验模型测量了材料的线烧蚀率。 试验后引入所需的试验初始条件、边界条件及附加条件,求解热传导方程,测定出碳化复合材料气动加热条件下的导热系数,并对热解反应、试验测量误差及不同物理模型对导热系数的影响进行了分析和讨论。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 薛飞;;热线法导热系数测定仪的升级改造及误差因素分析[J];中国建材科技;2010年S2期
2 蔡北虎;董德平;屈金祥;;国产石墨薄膜低温导热系数测量[J];低温工程;2008年01期
3 刘雅珺;李晓静;吴江涛;;二乙二醇单甲醚液相导热系数的实验研究[J];工程热物理学报;2011年08期
4 阚安康;韩厚德;王友聪;;真空绝热板导热系数测量装置的设计[J];上海海事大学学报;2006年01期
5 黄曙江;;散热方法对材料导热系数测量的影响和不确定度分析[J];计量与测试技术;2009年05期
6 张苏保;;建筑保温材料导热系数的在线测量[J];物理测试;2009年05期
7 李丽新;刘秋菊;刘圣春;;便携式导热系数测量仪[J];仪器仪表学报;2006年11期
8 张延军;于子望;黄芮;吴刚;胡继华;;岩土热导率测量和温度影响研究[J];岩土工程学报;2009年02期
9 李谦;郑兴华;祝捷;唐大伟;刘云圻;朱道本;;垂直生长碳纳米管阵列法向导热系数测量[J];工程热物理学报;2010年01期
10 贾丽;张兴娟;杨春信;;锂/二氧化硫电池稳态法导热系数试验研究[J];电子机械工程;2011年05期
11 李丽新;刘圣春;刘秋菊;;用综合测量方法设计固体导热系数测试实验台[J];实验室研究与探索;2006年04期
12 毕胜山;吴江涛;史琳;;纳米颗粒TiO_2/HFC134a工质导热系数实验研究[J];工程热物理学报;2008年02期
13 潘江;王玉刚;;瞬态热线法导热系数测量的数值模拟[J];中国计量学院学报;2008年02期
14 孟祥睿;张如波;陈晓娟;魏新利;;侧面散热对导热系数测量的影响研究[J];化学工程;2009年03期
15 杨永华;曾辉;陈美华;;改进型导热系数测量仪的研制与实验[J];实验室研究与探索;2011年03期
16 徐旭;俞自涛;胡亚才;范利武;田甜;岑可法;;木材导热系数非线性拟合的神经网络模型[J];浙江大学学报(工学版);2007年07期
17 李春辉;张金涛;;导热系数测量系统的数值模拟[J];计量学报;2008年04期
18 李克;傅仁利;鞠生宏;曾俊;钱凤娇;;双热流计稳态法材料导热性能测试装置与分析[J];南京航空航天大学学报;2008年06期
19 纪玉超;张双喜;胡开永;陈婷婷;;圆管法导热系数测量的试验研究[J];青岛理工大学学报;2009年03期
20 张宝凤;刘坤模;赵林;黄自强;;微晶玻璃的导热系数测量[J];低温与特气;1985年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 张友华;碳化复合材料导热系数测量试验研究[D];国防科学技术大学;2007年
2 刘玉旺;含湿多孔介质导热系数测量准确性实验研究及机理分析[D];山东建筑大学;2010年
3 张磊;地埋管数值传热模型及地下岩土导热系数测量[D];山东建筑大学;2011年
4 曾悠兵;导热系数测定仪若干关键技术研究[D];天津大学;2010年
5 龚元元;主动蓄冷磁制冷机的数值模拟及磁场空间分布的计算[D];南京大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 李佳;武汉专家把实验室搬到北极[N];长江日报;2010年
2 记者 韩晓玲;为海冰传热研究采集第一手资料[N];湖北日报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978