留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

高温氧化对超高温陶瓷材料耦合传热的影响

周印佳 孟松鹤 解维华 金华 杜善义

周印佳, 孟松鹤, 解维华, 等. 高温氧化对超高温陶瓷材料耦合传热的影响[J]. 复合材料学报, 2016, 33(5): 1079-1086. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20151126.002
引用本文: 周印佳, 孟松鹤, 解维华, 等. 高温氧化对超高温陶瓷材料耦合传热的影响[J]. 复合材料学报, 2016, 33(5): 1079-1086. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20151126.002
ZHOU Yinjia, MENG Songhe, XIE Weihua, et al. Effects of oxidation on coupled heat transfer of ultra-high temperature ceramic materials at high temperature[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2016, 33(5): 1079-1086. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20151126.002
Citation: ZHOU Yinjia, MENG Songhe, XIE Weihua, et al. Effects of oxidation on coupled heat transfer of ultra-high temperature ceramic materials at high temperature[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2016, 33(5): 1079-1086. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20151126.002

高温氧化对超高温陶瓷材料耦合传热的影响

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20151126.002
基金项目: 装备预先研究项目(51312070101);装备预研基金(9140A12030113HT01009);中国博士后科学基金(2015M571403)
详细信息
    通讯作者:

    孟松鹤,博士,教授,博士生导师,研究方向为极端环境与材料响应的耦合问题及先进复合材料结构分析与评价。E-mail:mengsh@hit.edu.cn

  • 中图分类号: TB332

Effects of oxidation on coupled heat transfer of ultra-high temperature ceramic materials at high temperature

  • 摘要: 超高温陶瓷材料暴露于极端高温飞行环境中会导致其发生氧化,表面生成的氧化物具有不同的热物性从而对传热过程造成影响。针对预氧化的ZrB2和ZrB2-SiC,基于氧化模型预测氧化层(ZrO2、B2O3、SiO2和SiC耗尽层)厚度,利用有限元建立圆柱形代表性体积单元,并与外部高超声速流场的CFD (Computational Fluid Dynamics)求解器相耦合,研究了高温氧化对超高温陶瓷材料的耦合传热的影响。计算中采用分区求解方法,通过耦合界面处非匹配网格间的插值完成实时数据交换,实现了基于Navier-Stokes方程的流动求解器与有限元求解器的多场耦合计算。ZrB2、ZrB2-SiC以及氧化生成物的热物性均为温度相关,通过理论计算给出了B2O3挥发及SiC耗尽导致的多孔结构的有效热导率和有效比热容。瞬态耦合传热分析的结果表明:ZrB2在预氧化后其热阻能力略有提高, ZrB2-SiC氧化前后的热阻变化很小,并且在相同流动环境条件下,氧化后ZrB2的热阻能力高于氧化后ZrB2-SiC的热阻能力。

     

  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  883
  • PDF下载量:  882
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-27
  • 修回日期:  2015-10-31
  • 刊出日期:  2016-05-15

目录

    /

    返回文章
    返回