發(fā)布時間：2017-07-14 15:10

  本文關(guān)鍵詞：高溫氧化對超高溫陶瓷材料耦合傳熱的影響

  更多相關(guān)文章： 超高溫陶瓷 氧化 耦合傳熱 數(shù)值模擬 CFD 有限元法

【摘要】：超高溫陶瓷材料暴露于極端高溫飛行環(huán)境中會導(dǎo)致其發(fā)生氧化,表面生成的氧化物具有不同的熱物性從而對傳熱過程造成影響。針對預(yù)氧化的ZrB_2和ZrB_2-SiC,基于氧化模型預(yù)測氧化層(ZrO_2、B_2O_3、SiO_2和SiC耗盡層)厚度,利用有限元建立圓柱形代表性體積單元,并與外部高超聲速流場的CFD(Computational Fluid Dynamics)求解器相耦合,研究了高溫氧化對超高溫陶瓷材料的耦合傳熱的影響。計(jì)算中采用分區(qū)求解方法,通過耦合界面處非匹配網(wǎng)格間的插值完成實(shí)時數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)了基于Navier-Stokes方程的流動求解器與有限元求解器的多場耦合計(jì)算。ZrB_2、ZrB_2-SiC以及氧化生成物的熱物性均為溫度相關(guān),通過理論計(jì)算給出了B_2O_3揮發(fā)及SiC耗盡導(dǎo)致的多孔結(jié)構(gòu)的有效熱導(dǎo)率和有效比熱容。瞬態(tài)耦合傳熱分析的結(jié)果表明:ZrB_2在預(yù)氧化后其熱阻能力略有提高,ZrB_2-SiC氧化前后的熱阻變化很小,并且在相同流動環(huán)境條件下,氧化后ZrB_2的熱阻能力高于氧化后ZrB_2-SiC的熱阻能力。
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 超高溫陶瓷 氧化 耦合傳熱 數(shù)值模擬 CFD 有限元法
【基金】：裝備預(yù)先研究項(xiàng)目(51312070101) 裝備預(yù)研基金(9140A12030113HT01009) 中國博士后科學(xué)基金(2015M571403)
【分類號】：TQ174.1
【正文快照】： 網(wǎng)絡(luò)出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1801.TB.20151126.0829.004.html引用格式:周印佳,孟松鶴,解維華,等.高溫氧化對超高溫陶瓷材料耦合傳熱的影響[J].復(fù)合材料學(xué)報,2016,33(5):1079-1086.ZHOU Y J,MENG S H,XIE W H,et al.Effects of oxidation on coupled heat trans

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳士純,黃勇,樊發(fā)珍;陶瓷材料在砂水泥漿中浸蝕的研究[J];機(jī)械;2001年04期

2 金建國,張文麗;陶瓷材料計(jì)算軟件的設(shè)計(jì)[J];中國陶瓷;2001年03期

3 張林;陶瓷材料及工藝的開發(fā)與應(yīng)用[J];電子工藝技術(shù);2002年05期

4 于愛兵,田欣利,韓建華,林彬,劉家臣;應(yīng)用壓痕斷裂力學(xué)分析陶瓷材料的磨削加工[J];硅酸鹽通報;2002年01期

5 周艷瓊;陶瓷材料:時尚家居裝修新寵[J];景德鎮(zhèn)陶瓷;2002年01期

6 ;日本研制出彈性陶瓷[J];寧夏工程技術(shù);2002年02期

7 張全河,楊秋生,王世林,許壯志;陶瓷材料在國防建設(shè)中的應(yīng)用[J];廣東建材;2002年03期

8 夏光華,王群,廖潤華,魏恒勇;陶瓷材料與環(huán)境協(xié)調(diào)性發(fā)展[J];中國陶瓷工業(yè);2003年03期

9 黎布休;陶瓷材料新術(shù)語詮釋(一)[J];佛山陶瓷;2003年05期

10 陳國華;機(jī)械力化學(xué)在陶瓷材料研究中的應(yīng)用[J];佛山陶瓷;2003年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張燕;李湘祁;陳瓊霞;湯德平;;低介硅酸鋅陶瓷材料的新型低燒合成方法[A];《硅酸鹽學(xué)報》創(chuàng)刊50周年暨中國硅酸鹽學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

2 馬鴻文;楊靜;;SiO_2-Al_2O_3-MgO-CaO-Na_2O-K_2O體系陶瓷材料設(shè)計(jì)原理與方法[A];第九屆全國相圖學(xué)術(shù)會議論文集[C];1997年

3 譚援強(qiáng);聶時君;彭銳濤;楊冬民;;陶瓷材料預(yù)應(yīng)力加工的離散元模擬[A];2009年全國青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

4 邱關(guān)明;;陶瓷材料智能化[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會文集[C];2000年

5 ;口頭報告 十二、超高溫陶瓷材料[A];第十四屆全國高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會摘要集[C];2006年

6 ;論文展示 十二、超高溫陶瓷材料[A];第十四屆全國高技術(shù)陶瓷學(xué)術(shù)年會摘要集[C];2006年

7 施鷹;;稀土摻雜氧化镥透明陶瓷材料[A];《硅酸鹽學(xué)報》創(chuàng)刊50周年暨中國硅酸鹽學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

8 王曉軍;劉巖;張雄;;陶瓷材料沖擊問題的物質(zhì)點(diǎn)法模擬[A];第五屆全國計(jì)算爆炸力學(xué)會議論文摘要[C];2012年

9 羅永明;鄭知敏;徐彩虹;謝擇民;張志杰;;前驅(qū)體方法制備含硅陶瓷材料[A];復(fù)合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會議論文集（上）[C];2006年

10 葛偉青;;特種陶瓷材料的研究進(jìn)展[A];中國硅酸鹽學(xué)會陶瓷分會2010年學(xué)術(shù)年會論文集（二）[C];2010年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 閆明星　本報記者 趙宇清;陶瓷材料應(yīng)用航天寫下佳話[N];黑龍江日報;2009年

2 雨立;高性能透明陶瓷應(yīng)用前景廣闊[N];中國建材報;2007年

3 翁端 吳曉東 趙宏生 唐西南 周昌熾;新材料技術(shù)在石油工業(yè)中的應(yīng)用（之二）[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2002年

4 陶陶;“修煉”5分鐘粉末變成瓷　[N];中國建材報;2002年

5 翁瑞;先進(jìn)結(jié)構(gòu)陶瓷材料[N];中國礦業(yè)報;2002年

6 蘇月瓊;除臭新招:東芝松下獨(dú)辟蹊徑[N];中國電子報;2003年

7 記者　 徐瑞哲;“透明陶瓷之王”通過激光考驗(yàn)[N];解放日報;2006年

8 艾華;微晶氧化鋁陶瓷特性[N];廣東建設(shè)報;2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周曉艷;陶瓷材料在家具裝飾中的應(yīng)用研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2006年

2 楊冬民;陶瓷材料加工裂紋的離散元模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];湘潭大學(xué);2007年

3 趙光好;氧化鋯系陶瓷材料的固相法制備及其性能表征[D];南昌大學(xué);2006年

4 管明林;鈦硅碳陶瓷材料的摩擦—磨損行為[D];北京交通大學(xué);2006年

5 金成伯;陶瓷材料的準(zhǔn)分子激光刻蝕加工試驗(yàn)研究[D];大連理工大學(xué);2012年

6 劉國智;陶瓷材料納米切削與燒結(jié)過程的分子動力學(xué)仿真[D];沈陽建筑大學(xué);2012年

7 靳曉慶;陶瓷材料在準(zhǔn)靜態(tài)和沖擊壓縮載荷作用下的動態(tài)碎裂過程[D];寧波大學(xué);2014年

8 孫勇;可加工Ce-ZrO_2/CePO_4陶瓷材料的制備與表征[D];中國海洋大學(xué);2007年

9 劉麗麗;超高溫陶瓷材料的輻射特性及熱耗散機(jī)制的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

10 劉書博;陶瓷材料平面磨削表面粗糙度預(yù)測與實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2012年

，

本文編號：541556