曲家惠
,
魏岩峻
,
卢凤生
,
郭策安
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.013
固体火箭发动机喷管在工作过程中其内部要承受高温、高压以及高速燃气所携带的固体颗粒冲刷,这些因素会引起喷管内部的烧蚀,进而直接影响其弹道性能,因此喷管喉衬材料的烧蚀性能是固体火箭发动机研究的主要方向之一.金属钼具有抗烧蚀、力学性能好等一系列优良的性能,同时钼喉衬的制备工艺简单,是低温推进剂难熔金属喉衬的首选材料.采用小型固体火箭发动机静态实验台研究钼喉衬在双钴1-a推进剂下沿轴向方向上的平均线烧蚀率,利用扫描电镜(SEM)及其所配置的能谱(EDX)分析钼喉衬的烧蚀特征及其机制.结果表明:在双钴1-a推进剂下钼喉衬烧蚀程度沿轴向方向不断变化,喉衬各部位烧蚀形貌存在明显差别.在收敛段末段区域及整个喉部区域烧蚀最为严重,其主要为热化学烧蚀和粒子剧烈冲蚀,平均最大线烧蚀率为0.1475mm·s-1;收敛段大部分主要为热化学烧蚀和粒子轻微冲蚀;扩散段主要为热化学烧蚀.钼喉衬5 s后的平均烧蚀量约为喉径面积的4.92％,未超过喉径面积的5％,可满足在试验工况下固体火箭发动机的工作要求.
关键词:
钼喉衬
,
固体火箭发动机
,
烧蚀率
,
烧蚀机制
杨德军
,
李旭东
功能材料
为了揭示在高温情况下防热复合材料发生炭化烧蚀时的详细热响应,通过有限元数值模拟方法实现了对复合材料炭化烧蚀过程的计算.建立了防热复合材料炭化烧蚀过程数值分析的有限元模型,主要包括内部热解反应,材料质量损失,传热模型,表面炭层剥蚀模型,并对某炭/酚醛复合材料的烧蚀过程进行了数值模拟.结果表明,材料的烧蚀是多种因素综合作用的结果,随着烧蚀时间增加,材料内部会出现热解反应,并且发生炭化层、热解层和原始材料层的分层现象,各层随着时间向材料内部移动.壁面温度随着烧蚀量的增大而减小,材料的炭化烧蚀有效地起到了热防护效果.数值模拟结果满足研究项目要求.研究方法对任意的炭化烧蚀热防护材料均具有适应性.
关键词:
复合材料
,
烧蚀
,
数值模拟
,
热解反应
,
烧蚀率
林鹏
,
王肖钧
,
王等旺
,
彭常贤
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.01.002
采用自行研制的微型红外通光测试系统,对三种复合材料和硬铝在脉冲软X射线辐射下的喷射冲量进行了实验测量研究.结果表明:涂层B较涂层A、玻璃钢和硬铝具有更好的抗脉冲辐射性能;在实验能注量范围内涂层B的烧蚀率只是涂层A的十分之一,是硬铝的三分之一.可以断定,涂层B是空间飞行器的最好防护层材料之一.
关键词:
复合材料
,
热-力学效应
,
喷射冲量
,
冲量耦合系数
,
喷发能
,
烧蚀率
杨德军
,
李旭东
复合材料学报
通过对热化学烧蚀机制的分析,利用有限元方法分析了热化学烧蚀、烧蚀表面退缩及温度场耦合作用下C/C复合材料的烧蚀性能变化规律.采用虚拟失效、重新构建网格部件的方法实现烧蚀表面的退缩,建立了烧蚀表面退缩下瞬态温度场的有限元模型.运用热化学烧蚀理论求解了进入材料内部的净热流和烧蚀率.烧蚀表面退缩后变得不规则,通过编程校正了重新加载热流时不规则表面出现局部热流偏大的现象.结果表明,随着烧蚀时间的增加,进入材料内部的热流达到动态的平衡,材料的烧蚀是多种因素综合作用的结果,通过耦合计算可以真实反映材料的烧蚀特性.
关键词:
C/C复合材料
,
烧蚀性能
,
热化学烧蚀
,
烧蚀率
,
温度场
