具有熱障涂層噴管的溫度場和應(yīng)力場的仿真計(jì)算.pdf

1、發(fā)動機(jī)噴管是使燃燒產(chǎn)物進(jìn)行加速和膨脹的部件，其內(nèi)表面承受極高的熱沖擊載荷和氣體壓力，為了防止整個噴管部分的熱量由其內(nèi)表面迅速擴(kuò)散至基體，在其內(nèi)表面添加熱障涂層。為了優(yōu)化噴管熱障涂層的設(shè)計(jì)，人們需要準(zhǔn)確了解在熱沖擊載荷作用下，噴管內(nèi)部的溫度和應(yīng)力分布變化情況，但熱沖擊載荷作用于噴管的時間極短，在如此短的時間內(nèi)對其內(nèi)部的溫度和應(yīng)力分布變化過程進(jìn)行測量是很困難的，為此，本文提出用有限元方法對噴管內(nèi)部的溫度和應(yīng)力變化進(jìn)行數(shù)值仿真，研究成果對于優(yōu)

2、化發(fā)動機(jī)噴管的熱障涂層設(shè)計(jì)具有重要意義。主要內(nèi)容包括以下幾方面： 對噴管內(nèi)部的受熱狀況進(jìn)行了分析，確定了貼近噴管壁燃?xì)饬鲗姽鼙诿娴膶α鱾鳠岷透邷貧怏w對噴管壁面的熱輻射是噴管內(nèi)部的主要傳熱方式；獲得了噴管內(nèi)部的熱流分布數(shù)據(jù)，在Marc/Mentat中，應(yīng)用分段加載的方法加載這些邊界條件，另外還考慮到了噴管內(nèi)外表面相互之間的輻射傳熱以及噴管外壁向大氣的輻射散熱；比較了采用固定溫度加載和隨路徑變化的熱流密度加載這兩種不同加載方式的