硅基防热材料表面流动特性研究

• 作者: 冯雪 张智 王显 陈连忠 高贺
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 硅基防热材料 表面流动 烧蚀机理分析 光学非接触测量 液滴速度 烧蚀试验
• 年，卷（期）: 2019,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 406-411
• 页数: 6页
• 分类号: V250.2|V211.7
• 字数: 3256字
• 语种: 中文

摘要

硅基复合防热材料在气动热试验时,表面有大量的熔融物质在气流作用下形成流动的液态层,其表面流动特性直接影响防热材料表面温度、质量损失和线烧蚀量,也间接决定了防热材料的烧蚀性能和隔热性能.本文通过烧蚀机理分析和光学非接触式测量的方法,研究某类硅基材料的流动特性.烧蚀机理分析将熔融物质视为液态边界层,研究其与固体防热材料表面之间的运动特性,同时考虑质量引射效应和液态层蒸发现象,得出液态层流动速度与气流剪切力、液态层厚度和液态层动力黏度的相关公式.光学非接触式测量方法以 3D摄影测量为基础,结合PIV增量相关匹配算法和光流法,研究熔融液滴在固体防热材料表面整体的和单一的运动特性.在某一特定的流场状态下,对于表面液态层流动速度,烧蚀机理计算结果为 26 mm/s,而光学非接触测量结果为 10 mm/s.两种方法的误差来源主要是理论假设、材料参数和测量区域等方面的不同.研究结果表明,液滴之间具有很强的相互作用且流动速度差距较大,烧蚀机理分析可以做为工程计算方法预估试验结果,而光学非接触测量可以做为烧蚀机理分析的验证手段,并给出防热材料在试验过程中的烧蚀特性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯雪		35	297	11.0	16.0
2	陈连忠		47	113	6.0	7.0
3	高贺		5	26	2.0	5.0
4	张智		3	2	1.0	1.0
5	王显		1	0	0.0	0.0