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非封闭式热斗篷热防护特性
1
作者
苗钰钊
唐桂华
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期43-49,共7页
高超声速飞行器在飞行过程中产生大量气动热,高效的热防护技术对保证其正常工作具有重要意义.本文基于热超材料调控热流传播路径思想,针对高超声速飞行器头锥,采用坐标变换法设计非封闭式点变换热斗篷及简化近似的多层结构.COMSOL数值...
高超声速飞行器在飞行过程中产生大量气动热,高效的热防护技术对保证其正常工作具有重要意义.本文基于热超材料调控热流传播路径思想,针对高超声速飞行器头锥,采用坐标变换法设计非封闭式点变换热斗篷及简化近似的多层结构.COMSOL数值模拟研究表明,两种结构均有效实现导热和辐射热流的热绕流,使部分热量沿头锥表面传播,头锥前端温度显著降低,机体升温速率减缓.但其热防护性能的提升要求材料固相和辐射热导率低于原隔热材料.进一步设计了非封闭式域变换热斗篷,材料固相和辐射热导率均可高于原隔热材料.模拟结果表明,热绕流显著提升了域变换热斗篷的热防护能力,相比于纯隔热材料,头锥前端温度降低达100 K,机体降温达10 K,展现出重要的热防护应用潜力.
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关键词
热超材料
坐标变换
COMSOL
热防护
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职称材料
题名
非封闭式热斗篷热防护特性
1
作者
苗钰钊
唐桂华
机构
西安交通大学能源与动力工程学院
出处
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期43-49,共7页
基金
国家自然科学基金(批准号:52130604,51825604)资助的课题。
文摘
高超声速飞行器在飞行过程中产生大量气动热,高效的热防护技术对保证其正常工作具有重要意义.本文基于热超材料调控热流传播路径思想,针对高超声速飞行器头锥,采用坐标变换法设计非封闭式点变换热斗篷及简化近似的多层结构.COMSOL数值模拟研究表明,两种结构均有效实现导热和辐射热流的热绕流,使部分热量沿头锥表面传播,头锥前端温度显著降低,机体升温速率减缓.但其热防护性能的提升要求材料固相和辐射热导率低于原隔热材料.进一步设计了非封闭式域变换热斗篷,材料固相和辐射热导率均可高于原隔热材料.模拟结果表明,热绕流显著提升了域变换热斗篷的热防护能力,相比于纯隔热材料,头锥前端温度降低达100 K,机体降温达10 K,展现出重要的热防护应用潜力.
关键词
热超材料
坐标变换
COMSOL
热防护
Keywords
thermal metamaterial
coordinate transformation
COMSOL
thermal protection
分类号
V244.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
V445.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非封闭式热斗篷热防护特性
苗钰钊
唐桂华
《物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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职称材料
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