防热瓦式防护系统缝隙热控设计规律

• Published in: 南京航空航天大学学报 Vol. 51; no. 3; pp. 366 - 373
• Main Authors: 黄杰, 姚卫星, 孔斌, 王曼, 甘建, 杨家勇
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室,南京,210016%南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,南京,210016%南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室,南京,210016 01.06.2019; 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所,成都,610019%中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所,成都,610019
• Subjects: 热控分析; 缝隙热流分布; 缝隙热短路; 缝隙几何形状; 热防护系统
• ISSN: 1005-2615
• DOI: 10.16356/j.1005-2615.2019.03.014

V475; 建立了热防护系统(Thermal protection system,TPS)缝隙气动热分析的计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)数值模型,将缝隙热流密度分布情况与平板热流进行了对比,结果表明由于缝隙的存在缝隙上端出现了热流峰值,并且缝隙迎风面热流密度大于背风面热流密度,缝隙热流密度主要集中在缝隙上端与缝隙宽度相当的区域内;采用分析获得的缝隙热流密度建立了缝隙热控分析的有限元传热模型,结果表明缝隙气动热和缝隙类空腔辐射会造成机体表面温度的升高,是造成缝隙热短路现象的原因;最后研究了缝隙几何形状(缝隙宽度、缝隙倒圆角以及缝隙台阶)对缝隙热控性能的影响,分析结果表明随缝隙宽度增加,机体表面最高温度升高.随缝隙倒圆角半径增加,机体表面最高温度降低.随缝隙台阶高度增加,台阶正差时机体表面最高温度升高,台阶逆差时机体表面最高温度降低.