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题名硅基防热材料表面流动特性研究
被引量：3
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作者
高贺
张智
陈连忠
王显
冯雪
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机构
中国航天空气动力技术研究院
清华大学
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出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2019年第3期406-411,共6页
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文摘
硅基复合防热材料在气动热试验时,表面有大量的熔融物质在气流作用下形成流动的液态层,其表面流动特性直接影响防热材料表面温度、质量损失和线烧蚀量,也间接决定了防热材料的烧蚀性能和隔热性能。本文通过烧蚀机理分析和光学非接触式测量的方法,研究某类硅基材料的流动特性。烧蚀机理分析将熔融物质视为液态边界层,研究其与固体防热材料表面之间的运动特性,同时考虑质量引射效应和液态层蒸发现象,得出液态层流动速度与气流剪切力、液态层厚度和液态层动力黏度的相关公式。光学非接触式测量方法以3D摄影测量为基础,结合PIV增量相关匹配算法和光流法,研究熔融液滴在固体防热材料表面整体的和单一的运动特性。在某一特定的流场状态下,对于表面液态层流动速度,烧蚀机理计算结果为26mm/s,而光学非接触测量结果为10mm/s。两种方法的误差来源主要是理论假设、材料参数和测量区域等方面的不同。研究结果表明,液滴之间具有很强的相互作用且流动速度差距较大,烧蚀机理分析可以做为工程计算方法预估试验结果,而光学非接触测量可以做为烧蚀机理分析的验证手段,并给出防热材料在试验过程中的烧蚀特性。
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关键词
硅基防热材料
表面流动
烧蚀机理分析
光学非接触测量
液滴速度
烧蚀试验
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Keywords
silicone thermal protection material
surface flow
ablation mechanism analysis
optical contactless measurement
velocity of blobs
ablation test
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分类号
V250.2
[一般工业技术—材料科学与工程]
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