烧蚀传感器的设计与实现

针对烧蚀传感器使用环境的高温高压和烧蚀传感器测量需满足快速、准确、在线测量等难题,利用烧蚀材料在烧蚀过程中形成碳化层将埋在烧蚀材料中的金属导线联通,接通外电路,输出电信号的原理实现烧蚀厚度与电量之间的转换。详细说明了烧蚀传感器的工作原理及其电路设计方法。试验结果表明:该烧蚀传感器测量结果误差达到±0.1 mm,满足实际使用要求。

纳米酚醛气凝胶材料高温热物性参数辨识方法

临近空间高超声速飞行器大面积区域可能广泛采用纳米酚醛气凝胶(IPC)材料,获取高超声速气动加热作用下IPC材料的高温热物性参数,对于高超声速飞行器热防护系统的精细化设计具有重要的意义。考虑烧蚀效应的材料高温热物性参数辨识方法研究,基于Ablation Workshop烧蚀热响应标准算例对高温热物性参数辨识方法进行验证,计算结果表明:热物性参数辨识分析方法计算精度较高;通过带分层温度/烧蚀传感器的IPC材料电弧风洞试验,得到典型来流状态下不同厚度IPC材料内部的温度分布及热解厚度分布数据,通过辨识获得高温烧蚀条件下IPC材料热导率随温度的变化关系,IPC材料原始层热导率在温度低于800 K时随温度缓慢上升(热导率维持在0.1 W/(m·K)以下),之后材料热解使得热导率发生突变,碳化层热导率在温度高于800 K时随着温度的上升急剧增大,到1300 K左右时上升到0.17 W/(m·K)。