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  本文關(guān)鍵詞：氣動(dòng)加熱條件下金屬蜂窩結(jié)構(gòu)傳熱特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》 2014年

氣動(dòng)加熱條件下金屬蜂窩結(jié)構(gòu)傳熱特性研究

王浩  

【摘要】：金屬蜂窩熱防護(hù)結(jié)構(gòu)因其具有質(zhì)量輕、隔熱性能良好、節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于航空航天熱防護(hù)領(lǐng)域，尤其是大量應(yīng)用于再入式運(yùn)載器的熱防護(hù)，因此對(duì)蜂窩結(jié)構(gòu)的傳熱機(jī)制的研究對(duì)于金屬熱防護(hù)系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。 本文在國(guó)內(nèi)外對(duì)金屬蜂窩傳熱特性研究的基礎(chǔ)上，，基于蒙特卡洛法和熱網(wǎng)絡(luò)法建立了金屬蜂窩結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱輻射換熱耦合傳熱計(jì)算模型，研究分析了氣動(dòng)加熱條件下金屬蜂窩非平衡瞬態(tài)傳熱特性；探究了雙層蜂窩平板的傳熱特點(diǎn)；以及結(jié)合氣動(dòng)熱工程算法，研究了三維蜂窩球錐包覆體的傳熱特性。論文主要包括： (1)建立六邊形蜂窩平板的傳熱計(jì)算模型 基于蒙特卡洛法和熱網(wǎng)絡(luò)法建立了六邊形蜂窩平板的導(dǎo)熱輻射換熱耦合傳熱模型；對(duì)蒙特卡洛法建立的輻射換熱模型進(jìn)行了驗(yàn)證，對(duì)熱網(wǎng)絡(luò)法建立的導(dǎo)熱輻射耦合換熱模型進(jìn)行了驗(yàn)證。計(jì)算了六邊形蜂窩平板在恒定高溫氣動(dòng)加熱和變熱流氣動(dòng)加熱兩種條件下的瞬態(tài)溫度響應(yīng)，并對(duì)以往文獻(xiàn)的結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證。 (2)單層蜂窩平板傳熱特性研究 建立了四邊形、三角形、圓柱形三種蜂窩元胞形狀的蜂窩平板的傳熱模型，通過傳熱算例對(duì)不同形狀的蜂窩平板進(jìn)行對(duì)比，分析不同形狀的蜂窩平板的傳熱特性，探究“多胞結(jié)構(gòu)”的孔隙率對(duì)傳熱特性的影響。 (3)雙層蜂窩平板傳熱模型及傳熱特性研究 將不同形狀的單層蜂窩平板組合成雙層蜂窩平板，利用空間插值的方法將兩個(gè)獨(dú)立的單層蜂窩平板建立起聯(lián)系，從而建立雙層蜂窩平板傳熱計(jì)算模型。通過氣動(dòng)加熱條件下的的傳熱算例，將雙層蜂窩平板與單層蜂窩平板的傳熱特性進(jìn)行對(duì)比，分析是雙層蜂窩平板熱防護(hù)性能的優(yōu)勢(shì)及傳熱特點(diǎn)；比對(duì)不同組合的雙層蜂窩結(jié)構(gòu)的傳熱特點(diǎn)，探究雙層蜂窩組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。 (4)金屬蜂窩結(jié)構(gòu)三維傳熱特性探究 利用映射法，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換建立三維蜂窩球錐包覆體的傳熱計(jì)算模型，并對(duì)模型進(jìn)行了校驗(yàn)；采用高超聲速氣動(dòng)熱工程算法，模擬三維球錐在高超聲速飛行時(shí)的氣動(dòng)熱流，探究三維蜂窩球錐包覆體在高超聲速飛行情景下的傳熱特性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TK124
【目錄】：

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【參考文獻(xiàn)】

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