航天器高溫熱保護系統(tǒng)傳熱計算與數(shù)值分析.pdf

1、飛行器在高超速飛行時(Ma=8的速度)頭錐、機翼和尾翼前緣等處的溫度可高達1455℃-1793℃。為了保證飛機機體結構的完整、飛行人員的安全和機載設備的正常運轉，在高超音速飛行器上需要敷設熱保護系統(tǒng)。熱保護系統(tǒng)對于飛行器的總體設計方案和性能具有舉足輕重的地位。經過幾十年來的發(fā)展，金屬基熱保護隔熱系統(tǒng)逐漸脫穎而出，成為未來可重復使用航天運載器熱保護系統(tǒng)的首選，因此，因此研究金屬基熱保護系統(tǒng)，對未來航天運載器的發(fā)展有著舉足輕重的地位。

2、 本文對金屬基熱保護系統(tǒng)的傳/隔熱性能進行研究，主要針對多層隔熱系統(tǒng)和蜂窩夾層隔熱系統(tǒng)進行研究。首先，分析和研究了金屬基多層隔熱結構中的熱傳遞過程，確定了其熱傳遞的主要途徑和方式。采用有限差分法和兩通量方法來分析輻射和導熱耦合作用下多層隔熱結構在不同溫度下的等效導熱系數(shù)。另外，本文經過比較和分析發(fā)現(xiàn)：在金屬基多層隔熱結構中，對流傳熱對整個熱傳遞影響有限。其次，用有限單元方法模擬金屬基蜂窩夾層隔熱結構的熱傳導過程，分析影響其傳熱的主要因