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

《哈爾濱工業(yè)大學》 2014年

氣動加熱條件下金屬蜂窩結(jié)構傳熱特性研究

王浩  

【摘要】：金屬蜂窩熱防護結(jié)構因其具有質(zhì)量輕、隔熱性能良好、節(jié)省材料等優(yōu)點，被廣泛地應用于航空航天熱防護領域，尤其是大量應用于再入式運載器的熱防護，因此對蜂窩結(jié)構的傳熱機制的研究對于金屬熱防護系統(tǒng)的熱設計具有十分重要的意義。 本文在國內(nèi)外對金屬蜂窩傳熱特性研究的基礎上，，基于蒙特卡洛法和熱網(wǎng)絡法建立了金屬蜂窩結(jié)構的導熱輻射換熱耦合傳熱計算模型，研究分析了氣動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；以及結(jié)合氣動熱工程算法，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算模型 基于蒙特卡洛法和熱網(wǎng)絡法建立了六邊形蜂窩平板的導熱輻射換熱耦合傳熱模型；對蒙特卡洛法建立的輻射換熱模型進行了驗證，對熱網(wǎng)絡法建立的導熱輻射耦合換熱模型進行了驗證。計算了六邊形蜂窩平板在恒定高溫氣動加熱和變熱流氣動加熱兩種條件下的瞬態(tài)溫度響應，并對以往文獻的結(jié)論進行了驗證。 (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，通過傳熱算例對不同形狀的蜂窩平板進行對比，分析不同形狀的蜂窩平板的傳熱特性，探究“多胞結(jié)構”的孔隙率對傳熱特性的影響。 (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獨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算模型。通過氣動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行對比，分析是雙層蜂窩平板熱防護性能的優(yōu)勢及傳熱特點；比對不同組合的雙層蜂窩結(jié)構的傳熱特點，探究雙層蜂窩組合結(jié)構的優(yōu)化。 (4)金屬蜂窩結(jié)構三維傳熱特性探究 利用映射法，通過坐標轉(zhuǎn)換建立三維蜂窩球錐包覆體的傳熱計算模型，并對模型進行了校驗；采用高超聲速氣動熱工程算法，模擬三維球錐在高超聲速飛行時的氣動熱流，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。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TK124
【目錄】：

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本文編號：232372