窗口材料热力耦合模拟  

Numerical study on thermal and stress responses of an infrared functional window

作　　者：刘元春[1] 何玉荣[1] 彭稳根[1] 朱嘉琦[1] 韩杰才[1] 

机构地区：[1]哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001

出　　处：《化工学报》2011年第S1期123-129,共7页CIESC Journal

基　　金：哈尔滨工业大学重点实验室开放基金项目(HIT.KLOF.2009039);航空科学基金项目(20100177001)~~

摘　　要：当飞行器以超声速在大气中飞行时,飞行器表面将受到强烈的气动力和气动热的影响,从而使飞行器表面温度升高,外部边界层厚度增加,这对窗口材料提出了严格的要求。为了给窗口材料的气动力和气动热的研究提供理论依据,本文采用有限元分析方法,分别计算了三种窗口材料在超声速飞行时的温度场和应力场分布。通过计算和对比,结果表明,在恒定热通量为1×106W·m-2时,多光谱ZnS和蓝宝石窗口材料的最大应力小于材料的许用应力,满足设计要求。当飞行器以超声速在大气中飞行时,飞行器表面将受到强烈的气动力和气动热的影响,从而使飞行器表面温度升高,外部边界层厚度增加,这对窗口材料提出了严格的要求。为了给窗口材料的气动力和气动热的研究提供理论依据,本文采用有限元分析方法,分别计算了三种窗口材料在超声速飞行时的温度场和应力场分布。通过计算和对比,结果表明,在恒定热通量为1×106W·m-2时,多光谱ZnS和蓝宝石窗口材料的最大应力小于材料的许用应力,满足设计要求。

关 键 词：气动力 气动热 窗口材料 有限元 热应力 

分 类 号：TQ-55[化学工程]