翼前缘层板对流冷却结构的防热效果分析

作     者：孙健 刘伟强 

作者机构：国防科技大学高超声速冲压发动机技术重点实验室长沙410073 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:90916018) 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:200899980006)资助的课题~~ 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2012年第61卷第12期

页      码：379-386页

摘      要：针对飞行器高超声速飞行时严重的气动加热环境,设计一种层板对流冷却结构对翼前缘进行热防护.提出一种壁面冷却效率参数η,并运用流固耦合的分析方法,研究了对流冷却结构在特定条件下的冷却效果,其中采用水冷时头部冷却效率η值最低为0.25.研究表明,对流结构冷却效果与内部冷却槽道深宽比γ有重要关系,η值随γ的增大而增大至一个稳定值,此时冷却效果达到饱和,若此时γ继续增加则可能出现不利于冷却的现象.冷却效果η随着前缘头部半径的减小而减弱.研究还表明,当层板对流冷却结构和材料固定时,η值随冷却剂流量增加而增大,并逐渐趋近至一个稳定值,而冷却槽道进出口压差急剧增大.因此需要综合考虑提高流量给供给系统带来的压力,选取最佳流量值以达到相对较好的冷却效果.对于材料而言,内部冷却通道和外部耐热层都应选择导热系数较高的材料,能够强化结构传热增强冷却效果.

主 题 词：对流冷却 翼前缘 气动加热 流固耦合 

学科分类：08[工学] 082504[082504] 0805[工学-能源动力学] 0704[理学-天文学类] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.61.124701

馆 藏 号：203873060...