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翼前缘层板对流冷却结构的防热效果分析

孙健 刘伟强

翼前缘层板对流冷却结构的防热效果分析

孙健, 刘伟强
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-06
  • 修回日期:  2011-09-30
  • 刊出日期:  2012-06-05

翼前缘层板对流冷却结构的防热效果分析

  • 1. 国防科技大学高超声速冲压发动机技术重点实验室, 长沙 410073
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 90916018)和高等学校博士学科点专项科研基金(批准号: 200899980006)资助的课题.

摘要: 针对飞行器高超声速飞行时严重的气动加热环境, 设计一种层板对流冷却结构对翼前缘进行热防护. 提出一种壁面冷却效率参数, 并运用流固耦合的分析方法, 研究了对流冷却结构在特定条件下的冷却效果, 其中采用水冷时头部冷却效率 值最低为0.25. 研究表明, 对流结构冷却效果与内部冷却槽道深宽比 有重要关系, 值随 的增大而增大至一个稳定值, 此时冷却效果达到饱和, 若此时 继续增加则可能出现不利于冷却的现象. 冷却效果 随着前缘头部半径的减小而减弱. 研究还表明, 当层板对流冷却结构和材料固定时, 值随冷却剂流量增加而增大, 并逐渐趋近至一个稳定值, 而冷却槽道进出口压差急剧增大. 因此需要综合考虑提高流量给供给系统带来的压力, 选取最佳流量值以达到相对较好的冷却效果. 对于材料而言, 内部冷却通道和外部耐热层都应选择导热系数较高的材料, 能够强化结构传热增强冷却效果.

English Abstract

参考文献 (14)

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