鎳基高溫合金蜂窩板的傳熱和沖擊性能數(shù)值模擬研究.pdf

1、高溫合金蜂窩板由于質(zhì)輕、隔熱性能好和高比強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，被大面積使用在高超聲速飛行器金屬熱防護(hù)結(jié)構(gòu)(MTPS)的最外面層。作為熱防護(hù)系統(tǒng)主要承載和防隔熱部件，其直接面臨著高溫和容易受到高速?zèng)_擊的惡劣環(huán)境。所以研究其傳熱性能和沖擊性能，對(duì)蜂窩板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和MTPS的熱設(shè)計(jì)等方面具有重要意義。針對(duì)氣動(dòng)加熱和高速?zèng)_擊試驗(yàn)周期長、費(fèi)用高等特點(diǎn)，本文以自制鎳基高溫合金蜂窩板為研究對(duì)象，通過數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)蜂窩板的傳熱和沖擊性能進(jìn)行了研究。
　　在穩(wěn)

2、態(tài)傳熱方面，提出了蜂窩板三個(gè)方向有效熱傳導(dǎo)率的理論計(jì)算方法和面內(nèi)有效熱傳導(dǎo)率數(shù)值計(jì)算方法。并將理論計(jì)算結(jié)果與S-P經(jīng)驗(yàn)公式和數(shù)值模擬計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比分析。發(fā)現(xiàn)本文采用杰勃哈特方法計(jì)算腔內(nèi)輻射換熱有較高的精度，但蜂窩板面內(nèi)熱傳導(dǎo)具有很強(qiáng)的維度效應(yīng)，簡化成一維或二維將帶來較大的誤差。
　　在瞬態(tài)傳熱方面，本文基于ANSYS的APDL程序語言建立了氣動(dòng)加熱載荷下蜂窩板溫度響應(yīng)的參數(shù)化有限元分析模型，并編寫了相關(guān)程序。實(shí)現(xiàn)了快速、方便的研