电路参数对石墨加热元件发热特性的影响规律研究

• 作者: 李军鹏 李世平 王振亚 丛琳华 吴敬涛 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室
• 来源期刊: 航空工程进展
• 学科: 航空航天
• 关键词: 高超声速飞行器 电路参数化 石墨加热 有限元仿真
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 所属期刊栏目: “ 第六届中国航空科学技术大会 ”专栏
• 页码范围: 180-185
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16615/j.cnki.1674-8190.2024.01.21

摘要

电路参数是石墨加热元件发热性能的决定性因素，对电路参数的影响规律研究是高性能、高可靠性石墨加热器设计的基础。对石墨加热装置的失效过程进行研究，确定发热元件可靠性量化指标——温度均匀度；在此基础上，确定对加热元件热输出性能进行量化的四个电路参数：加热元件厚度、发热条宽度、发热条缝隙、缝隙处的倒圆半径；对发热电路进行参数化建模，并采用有限元电热耦合仿真对加热元件电路参数对加热能力和可靠性的影响机理进行研究。结果表明：加热元件的厚度决定了其热输出能力，而其余三个电路参数决定了加热元件的可靠性。本文的研究成果对高性能石墨加热装置的研制具有重要的支撑作用。