《高溫合金與C/C複合材料間高溫接觸熱阻模型及減阻機理》是依託北京科技大學，由劉冬歡擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高溫合金與C/C複合材料間高溫接觸熱阻模型及減阻機理
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：劉冬歡
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
疏導式熱防護是適用於高超音速飛行器翼前緣的高效熱防護方法，影響其傳熱防熱效果的一個關鍵因素是內置的高溫熱管與防熱結構材料(C/C複合材料)之間的界面高溫接觸熱阻。目前國內外關於高溫接觸熱阻試驗技術和數值模擬方法的研究尚處於起步階段，存在許多迫切需要解決的重要問題。本項目首先搭建一套可用於高溫接觸熱阻試驗研究的測試平台，進而針對我國高超音速飛行器疏導式熱防護結構中可能採用的高溫合金GH600與C/C複合材料之間的高溫接觸熱阻及其減阻機理進行試驗研究，重點考察間隙填料厚度、接觸應力、界面粗糙度和界面溫度等因素對高溫接觸熱阻的影響。同時，與試驗研究相配合，基於考慮界面間隙輻射影響的多點接觸理論建立高溫接觸熱阻的多尺度有限元模型，最終建立工程實用的高溫接觸熱阻測試方法及計算模型，並揭示其減阻機理。本項目不僅具有重要的學術價值，也可以為高超聲速飛行器疏導式熱防護系統設計與安全評估提供技術支持。
結題摘要
內置高溫熱管的疏導式熱防護結構是實現高超音速飛行的一種高效熱防護方法，影響其傳熱防熱性能的一個重要因素是高溫熱管與耐熱複合材料之間的界面高溫接觸熱阻。本項目搭建了高溫接觸熱阻的測試平台，並針對我國高超音速飛行器疏導式熱防護結構中可能採用的材料之間的高溫接觸熱阻及其減阻機理進行試驗研究，重點考察間隙填料厚度、接觸應力、界面粗糙度和界面溫度等因素對高溫接觸熱阻的影響。進而針對由接觸熱阻引起的熱力耦合問題建立了間斷Galerkin有限元格式。同時也針對內置高導C/C材料及高溫熱管的疏導式熱防護結構的防熱效果進行了研究，並給出了高溫熱管等效熱導率的估算方法。研究成果不僅具有重要的學術價值，也可以為高超聲速飛行器疏導式熱防護系統設計與安全評估提供技術支持。
