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多脉冲固体火箭发动机长尾喷管多层热防护结构传热烧蚀特性
1
作者
何振川
李映坤
+2 位作者
武炎
陈雄
薛海峰
《推进技术》
北大核心
2025年第2期200-212,共13页
针对多脉冲固体火箭发动机长尾喷管热防护结构的传热烧蚀问题,提出了由C/C抗烧蚀层、碳/酚醛相变吸热层和钢壳体结构组成的多层热防护结构,建立了基于热物性参数随时间和温度变化的传热烧蚀数学模型,采用有限差分隐式格式进行求解。在...
针对多脉冲固体火箭发动机长尾喷管热防护结构的传热烧蚀问题,提出了由C/C抗烧蚀层、碳/酚醛相变吸热层和钢壳体结构组成的多层热防护结构,建立了基于热物性参数随时间和温度变化的传热烧蚀数学模型,采用有限差分隐式格式进行求解。在验证了多层防热结构传热烧蚀计算框架准确性的基础上,开展了长尾喷管多层热防护结构传热烧蚀响应过程仿真研究,分析了脉冲间隔时间对多层热防护结构传热烧蚀响应的影响规律。研究结果表明:与传统固体火箭发动机相比,多脉冲发动机工作时碳/酚醛层内热物性参数与热解反应变化较大,导致多层结构内能量分布更加均匀,使得钢壳体外表面温度显著升高,同时C/C抗烧蚀层表面烧蚀量显著下降;随着脉冲间隔时长的增加,C/C抗烧蚀层烧蚀量逐渐下降,碳/酚醛层内热解程度逐渐降低,钢壳体外表面温度先升高后下降,脉冲间隔时长60 s时钢外壳表面温度达到最大值。
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关键词
多脉冲固体火箭发动机
喷管
传热
烧蚀
热防护结构
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职称材料
三维点阵结构拓扑开发研究进展及其对流传热性能对比
被引量：
1
2
作者
丁一
吴威涛
+2 位作者
封锋
李书磊
闫宏斌
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2024年第8期1001-1023,共23页
系统综述了国内外三维点阵结构拓扑开发的研究现状,分别在等流量、等压降和等泵功条件下对比了其总体传热与散热性能.在模型验证的基础上,针对12种具有相同特征尺寸和孔隙率的点阵结构,分别在6种不同点阵材质、两种不同取向下开展了数...
系统综述了国内外三维点阵结构拓扑开发的研究现状,分别在等流量、等压降和等泵功条件下对比了其总体传热与散热性能.在模型验证的基础上,针对12种具有相同特征尺寸和孔隙率的点阵结构,分别在6种不同点阵材质、两种不同取向下开展了数值模拟与性能对比.结果表明:点阵拓扑、点阵材质及运行工况对其传热和散热性能优劣具有显著影响;不同条件下,性能最优的点阵不尽相同.在等流量下,A向节点偏移X点阵和A向八叉树点阵的传热性能最优,A向节点偏移X点阵的散热性能最优.在等压降下,A向节点偏移X点阵和B向节点偏移X点阵的传热性能最优,B向立方点阵和B向节点偏移X点阵的散热性能最优.在等泵功下,A向节点偏移X点阵和B向矩形杆金字塔点阵的传热性能最优,B向节点偏移X点阵和B向矩形杆金字塔点阵的散热性能最优.在固定孔隙率和特征尺寸下构建了现有点阵结构的传热与散热性能数据库,可作为新型点阵拓扑开发的比较基准,同时,可为不同工程设计中点阵结构的选型提供指导.
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关键词
周期性多孔材料
对流传热
压降
性能对比
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职称材料
HTPB推进剂蠕变试验及长期蠕变性能研究
3
作者
吴轩
黄薇
+3 位作者
许进升
郑健
周长省
董军超
《强度与环境》
CSCD
2024年第5期8-13,共6页
为研究HTPB推进剂蠕变性能及长期贮存的力学性能,在常温下对HTPB推进剂进行了应力水平分别为0.15 MPa、0.2 MPa、0.25 MPa、0.3 MPa和0.35 MPa的单轴拉伸蠕变试验,利用广义Kelvin蠕变模型拟合蠕变模型参数,分析了加载应力对蠕变的加速作...
为研究HTPB推进剂蠕变性能及长期贮存的力学性能,在常温下对HTPB推进剂进行了应力水平分别为0.15 MPa、0.2 MPa、0.25 MPa、0.3 MPa和0.35 MPa的单轴拉伸蠕变试验,利用广义Kelvin蠕变模型拟合蠕变模型参数,分析了加载应力对蠕变的加速作用,利用时间-应力等效原理得到了HTPB推进剂的0.15 MPa蠕变柔量主曲线,并将预测曲线与试验曲线进行验证。结果表明,二阶广义Kelvin模型对各组蠕变数据拟合结果与试验曲线吻合,推导得到蠕变柔量主曲线的蠕变时间达到10^(4.77)s,为试验时间的49倍,可以用于预测推进剂的长期蠕变行为及实际应用。
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关键词
HTPB推进剂
蠕变模型
时间-应力等效原理
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职称材料
题名
多脉冲固体火箭发动机长尾喷管多层热防护结构传热烧蚀特性
1
作者
何振川
李映坤
武炎
陈雄
薛海峰
机构
南京理工大学机械工程学院特种动力技术教育部重点实验室
出处
《推进技术》
北大核心
2025年第2期200-212,共13页
基金
国家自然科学基金(52006099)
江苏省自然科学基金(BK20220954)。
文摘
针对多脉冲固体火箭发动机长尾喷管热防护结构的传热烧蚀问题,提出了由C/C抗烧蚀层、碳/酚醛相变吸热层和钢壳体结构组成的多层热防护结构,建立了基于热物性参数随时间和温度变化的传热烧蚀数学模型,采用有限差分隐式格式进行求解。在验证了多层防热结构传热烧蚀计算框架准确性的基础上,开展了长尾喷管多层热防护结构传热烧蚀响应过程仿真研究,分析了脉冲间隔时间对多层热防护结构传热烧蚀响应的影响规律。研究结果表明:与传统固体火箭发动机相比,多脉冲发动机工作时碳/酚醛层内热物性参数与热解反应变化较大,导致多层结构内能量分布更加均匀,使得钢壳体外表面温度显著升高,同时C/C抗烧蚀层表面烧蚀量显著下降;随着脉冲间隔时长的增加,C/C抗烧蚀层烧蚀量逐渐下降,碳/酚醛层内热解程度逐渐降低,钢壳体外表面温度先升高后下降,脉冲间隔时长60 s时钢外壳表面温度达到最大值。
关键词
多脉冲固体火箭发动机
喷管
传热
烧蚀
热防护结构
Keywords
Multi-pulse solid rocket motor
Nozzle
Heat transfer
Ablation
Thermal protection struc⁃ture
分类号
V231.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
三维点阵结构拓扑开发研究进展及其对流传热性能对比
被引量：
1
2
作者
丁一
吴威涛
封锋
李书磊
闫宏斌
机构
南京理工大学机械工程学院特种动力技术教育部重点实验室
西北工业
大学
航海
学院
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2024年第8期1001-1023,共23页
基金
中央高校基本科研业务费(309231B8801)。
文摘
系统综述了国内外三维点阵结构拓扑开发的研究现状,分别在等流量、等压降和等泵功条件下对比了其总体传热与散热性能.在模型验证的基础上,针对12种具有相同特征尺寸和孔隙率的点阵结构,分别在6种不同点阵材质、两种不同取向下开展了数值模拟与性能对比.结果表明:点阵拓扑、点阵材质及运行工况对其传热和散热性能优劣具有显著影响;不同条件下,性能最优的点阵不尽相同.在等流量下,A向节点偏移X点阵和A向八叉树点阵的传热性能最优,A向节点偏移X点阵的散热性能最优.在等压降下,A向节点偏移X点阵和B向节点偏移X点阵的传热性能最优,B向立方点阵和B向节点偏移X点阵的散热性能最优.在等泵功下,A向节点偏移X点阵和B向矩形杆金字塔点阵的传热性能最优,B向节点偏移X点阵和B向矩形杆金字塔点阵的散热性能最优.在固定孔隙率和特征尺寸下构建了现有点阵结构的传热与散热性能数据库,可作为新型点阵拓扑开发的比较基准,同时,可为不同工程设计中点阵结构的选型提供指导.
关键词
周期性多孔材料
对流传热
压降
性能对比
Keywords
periodic cellular material
convective heat transfer
pressure drop
performance comparison
分类号
O35 [理学—流体力学]
V19 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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职称材料
题名
HTPB推进剂蠕变试验及长期蠕变性能研究
3
作者
吴轩
黄薇
许进升
郑健
周长省
董军超
机构
南京理工大学机械工程学院特种动力技术教育部重点实验室
北京航空航天
大学
可靠性与系统
工程
学院
北京强度环境研究所
出处
《强度与环境》
CSCD
2024年第5期8-13,共6页
基金
国家自然科学基金(12072122)
北京强度环境研究所联合创新基金(BQJJ202308)。
文摘
为研究HTPB推进剂蠕变性能及长期贮存的力学性能,在常温下对HTPB推进剂进行了应力水平分别为0.15 MPa、0.2 MPa、0.25 MPa、0.3 MPa和0.35 MPa的单轴拉伸蠕变试验,利用广义Kelvin蠕变模型拟合蠕变模型参数,分析了加载应力对蠕变的加速作用,利用时间-应力等效原理得到了HTPB推进剂的0.15 MPa蠕变柔量主曲线,并将预测曲线与试验曲线进行验证。结果表明,二阶广义Kelvin模型对各组蠕变数据拟合结果与试验曲线吻合,推导得到蠕变柔量主曲线的蠕变时间达到10^(4.77)s,为试验时间的49倍,可以用于预测推进剂的长期蠕变行为及实际应用。
关键词
HTPB推进剂
蠕变模型
时间-应力等效原理
Keywords
HTPB propellant
creep model
time-stress superposition principle
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
V512.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多脉冲固体火箭发动机长尾喷管多层热防护结构传热烧蚀特性
何振川
李映坤
武炎
陈雄
薛海峰
《推进技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
三维点阵结构拓扑开发研究进展及其对流传热性能对比
丁一
吴威涛
封锋
李书磊
闫宏斌
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
HTPB推进剂蠕变试验及长期蠕变性能研究
吴轩
黄薇
许进升
郑健
周长省
董军超
《强度与环境》
CSCD
2024
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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