發(fā)布時(shí)間：2024-04-19 21:38

　　燒蝕熱防護(hù)是再入飛行器的主要熱防護(hù)技術(shù),對(duì)燒蝕材料內(nèi)部溫度場(chǎng)以及材料燒蝕邊界的變化規(guī)律進(jìn)行有效預(yù)測(cè),是設(shè)計(jì)再入飛行器燒蝕熱防護(hù)系統(tǒng)的重要依據(jù)。由于燒蝕過(guò)程材料表面熱流分布直接測(cè)量存在嚴(yán)重的困難,利用傳熱學(xué)反問(wèn)題(Inverse heat transfer problem,IHTP)方法,通過(guò)燒蝕材料內(nèi)部的部分溫度測(cè)量信息反演燒蝕表面的熱流分布,為預(yù)測(cè)燒蝕材料內(nèi)部溫度場(chǎng)以及燒蝕邊界變化規(guī)律提供了一種可行的解決方案。本文基于模型預(yù)測(cè)控制的思想,研究了升華型燒蝕材料二維燒蝕表面熱流模型預(yù)測(cè)反演及燒蝕邊界的重構(gòu)問(wèn)題。針對(duì)燒蝕傳熱過(guò)程熱邊界條件的反演問(wèn)題,論文的主要工作內(nèi)容包括:(1)將有限元法(Finite Element Method,FEM)和移動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)(Moving Mesh Technology,MMT)相結(jié)合,建立了一種求解二維燒蝕傳熱問(wèn)題的數(shù)值方法(FEM-MMT)。在數(shù)值計(jì)算過(guò)程中,不需要每次重新劃分網(wǎng)格,只需調(diào)整網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置,網(wǎng)格數(shù)目并不發(fā)生變化,克服了由于燒蝕過(guò)程幾何域發(fā)生變化重新劃分網(wǎng)格帶來(lái)的困難。利用FEM-MMT計(jì)算方法,對(duì)二維燒蝕傳熱問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值模擬,在給定...

【文章頁(yè)數(shù)】：61 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.2二維燒蝕傳熱模型

圖2.2二維燒蝕傳熱模型2.2Twodimensionalablationhea流Q(x,t)加熱后表面溫度逐TAB，節(jié)點(diǎn)材料將發(fā)生升華相料發(fā)生相變轉(zhuǎn)化為潛熱被吸點(diǎn)處的溫度未達(dá)到燒蝕相變?nèi)繉?dǎo)入材料內(nèi)部。的熱物性參數(shù)都是與材料本用在上邊界，其他邊界為絕程：()....

圖2.3網(wǎng)格的彈簧近似示意圖

圖2.3網(wǎng)格的彈簧近似示意圖Fig.2.3Springapproximationmethodofgr變形技術(shù)的彈簧近似法來(lái)處理燒蝕傳熱燒蝕傳熱系統(tǒng)，邊界的運(yùn)動(dòng)既可以是預(yù)義燒蝕邊界移動(dòng)規(guī)律是指在數(shù)值計(jì)算之等。而針對(duì)后者實(shí)時(shí)變化移動(dòng)速率的燒條件確定當(dāng)前時(shí)刻的燒蝕速率，從....

圖2.4三角形有限單元網(wǎng)格示意圖

圖2.4三角形有限單元網(wǎng)格示意圖Fig.2.4Triangularfiniteelementmeshdiagram首先基于變分原理，將控制方程和邊界條件對(duì)溫度變量T積分耦合來(lái)構(gòu)造函(T(x,y,t))：22()()()++....

圖2.5二維燒蝕過(guò)程溫度熱響應(yīng)云圖

20(e)t=75s(f)t=90s圖2.5二維燒蝕過(guò)程溫度熱響應(yīng)云圖Fig.2.5Temperatureandthermalresponsecloudchartoftwodimensionalablationprocess圖2.5為燒蝕過(guò)程....

本文編號(hào)：3958414