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热防护材料表面催化特性研究进展
被引量：
23
1
作者
孟松鹤
金华
+2 位作者
王国林
杨强
陈红波
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期287-302,共16页
随着高超声速飞行器的发展,高焓离解环境下热防护材料所承受的气动热载荷在很大程度上受到材料表面催化特性的影响。根据高焓服役环境特征和热防护材料表面催化特性的发展现状,重点综述了材料表面催化反应机理和不同尺度的催化模型,分...
随着高超声速飞行器的发展,高焓离解环境下热防护材料所承受的气动热载荷在很大程度上受到材料表面催化特性的影响。根据高焓服役环境特征和热防护材料表面催化特性的发展现状,重点综述了材料表面催化反应机理和不同尺度的催化模型,分析、比较了催化特性地面测试与评价方法以及典型热防护材料表面催化特性的影响因素,简要总结了国内现阶段相关催化特性研究的初步成果,并在此基础之上提出了催化特性测试与表征方法的不足和后续研究的重点方向,为有效改进热防护材料表面催化特性试验测试技术、准确预测高超声速飞行器气动热环境,从而实现热防护系统的精细化设计提供指导。
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关键词
热防护材料
表面
催化
特性
模拟计算
表征方法
测试与评价
影响因素
原文传递
高焓化学非平衡流条件下防热材料表面催化特性的试验方法
被引量：
6
2
作者
刘丽萍
王国林
+3 位作者
王一光
马昊军
罗杰
张军
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期96-104,共9页
通过对高焓化学非平衡流场参数高精度重构和试样表面参数测试方法的研究,在1 MW高频等离子体风洞上建立了防热材料(Thermal Protection Materials,TPMs)表面催化特性测试的试验方法。应用该方法研究了二氧化硅材料在驻点压力分别为2.7、...
通过对高焓化学非平衡流场参数高精度重构和试样表面参数测试方法的研究,在1 MW高频等离子体风洞上建立了防热材料(Thermal Protection Materials,TPMs)表面催化特性测试的试验方法。应用该方法研究了二氧化硅材料在驻点压力分别为2.7、5和10kPa,焓值为13.9~21.9 MJ/kg的高焓离解空气环境下,表面温度为1 563~2 003K范围内的表面催化反应复合效率随表面温度和原子压力的变化关系。对比国外文献,该试验结果与国外研究结果一致,表明该试验方法是正确、可靠的。同时,高焓化学非平衡流条件下防热材料表面催化特性试验方法的确立将为高超声速飞行器热防护系统的优化设计和新型防热材料性能改进提供有力的技术支撑。
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关键词
高焓化学非平衡流
热防护材料
表面
催化
特性
测试与评价
二氧化硅
等离子体风洞
原文传递
高焓化学非平衡流条件下C/SiC复合材料的催化性能
被引量：
4
3
作者
刘丽萍
王国林
+2 位作者
王一光
张军
罗磊
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期226-234,共9页
碳化硅陶瓷基复合材料(C/SiC)成为最有希望满足临近空间高超声速飞行器热防护要求的耐高温关键材料之一,其在高焓化学非平衡流条件下的催化性能是评估新一代高超声速飞行器表面气动热载荷,热防护系统精细化设计的关键参数。基于1 MW高...
碳化硅陶瓷基复合材料(C/SiC)成为最有希望满足临近空间高超声速飞行器热防护要求的耐高温关键材料之一,其在高焓化学非平衡流条件下的催化性能是评估新一代高超声速飞行器表面气动热载荷,热防护系统精细化设计的关键参数。基于1 MW高频等离子体风洞,采用已建立起的防热材料催化特性试验测试方法开展了C/SiC材料在驻点压力分别为1.0、1.8、3.3和6.0kPa,焓值为19.3~35.9 MJ/kg范围内的高焓离解空气环境下,在表面温度为1 453~2 003K范围内的表面催化反应复合效率随表面温度和表面原子压力的变化关系研究。试验结果表明:C/SiC材料在高温条件下的表面催化复合效率应该同时被定义为表面温度、驻点压力和原子分压的函数。根据试验所得到的催化数据,计算了采用C/SiC作为钝头体材料的美国某典型飞行器(飞行高度H=73km,飞行速度U=6.478km/s,钝头体半径Rn=410mm)的气动热环境参数,获得了考虑完全催化和有限催化条件下飞行器表面温度变化历程,结果进一步验证了飞行器热防护系统所承受的气动热载荷以及表面温度响应在很大程度上受到防热材料表面催化特性的影响。
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关键词
高焓化学非平衡流
C/SIC
表面
催化
特性
测试与评价
等离子体风洞
原文传递
再入飞行器非平衡气动加热工程计算方法研究
被引量：
3
4
作者
国义军
代光月
+3 位作者
桂业伟
童福林
邱波
刘骁
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2015年第5期581-587,共7页
综合比较了现有的非平衡热环境工程计算方法,发现采用不同方法给出的计算结果相互之间差别较大。本文基于边界层中的原子复合反应主要发生在靠近壁面薄层内的特点,将边界层中的气相反应等价到表面上,建立了同时考虑边界层内非平衡反应...
综合比较了现有的非平衡热环境工程计算方法,发现采用不同方法给出的计算结果相互之间差别较大。本文基于边界层中的原子复合反应主要发生在靠近壁面薄层内的特点,将边界层中的气相反应等价到表面上,建立了同时考虑边界层内非平衡反应和表面催化特性的非平衡边界层气动加热工程计算新方法。计算结果表明,非平衡效应主要集中在飞行器头部区域,下游边界层热流逐渐趋于平衡值。本文工程方法计算结果与有关飞行测量结果吻合较好。
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关键词
气动热
非平衡边界层
表面
催化
特性
工程计算方法
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职称材料
高温气流中材料表面催化特性研究
被引量：
7
5
作者
林烈
吴彬
吴承康
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001年第4期407-413,共7页
分析了在高温气流中材料表面催化复合反应的基本过程及它和各种因素的关系 ,同时简述了用于研究材料表面催化特性的实验设备 高频感应等离子体风洞。文中给出了在高频感应等离子体风洞中测得的三种材料的催化复合系数γ及催化复合反应...
分析了在高温气流中材料表面催化复合反应的基本过程及它和各种因素的关系 ,同时简述了用于研究材料表面催化特性的实验设备 高频感应等离子体风洞。文中给出了在高频感应等离子体风洞中测得的三种材料的催化复合系数γ及催化复合反应速率常数kw,并对催化材料的选择等有关问题进行了讨论。
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关键词
材料
表面
催化
特性
高频感应等离子体
防热材料
高温气流
飞行器
涂层
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职称材料
题名
热防护材料表面催化特性研究进展
被引量：
23
1
作者
孟松鹤
金华
王国林
杨强
陈红波
机构
哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所
中国空气动力研究与发展中心
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第2期287-302,共16页
基金
国家自然科学基金集成项目(91016029
91216302)~~
文摘
随着高超声速飞行器的发展,高焓离解环境下热防护材料所承受的气动热载荷在很大程度上受到材料表面催化特性的影响。根据高焓服役环境特征和热防护材料表面催化特性的发展现状,重点综述了材料表面催化反应机理和不同尺度的催化模型,分析、比较了催化特性地面测试与评价方法以及典型热防护材料表面催化特性的影响因素,简要总结了国内现阶段相关催化特性研究的初步成果,并在此基础之上提出了催化特性测试与表征方法的不足和后续研究的重点方向,为有效改进热防护材料表面催化特性试验测试技术、准确预测高超声速飞行器气动热环境,从而实现热防护系统的精细化设计提供指导。
关键词
热防护材料
表面
催化
特性
模拟计算
表征方法
测试与评价
影响因素
Keywords
thermal protection materials
surface catalytic properties
simulation calculation
characterization methods
test and evaluation
influence factors
分类号
V146.5 [航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
TB35 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
高焓化学非平衡流条件下防热材料表面催化特性的试验方法
被引量：
6
2
作者
刘丽萍
王国林
王一光
马昊军
罗杰
张军
机构
西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室
中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期96-104,共9页
基金
国家自然科学基金(51172181
11602289)~~
文摘
通过对高焓化学非平衡流场参数高精度重构和试样表面参数测试方法的研究,在1 MW高频等离子体风洞上建立了防热材料(Thermal Protection Materials,TPMs)表面催化特性测试的试验方法。应用该方法研究了二氧化硅材料在驻点压力分别为2.7、5和10kPa,焓值为13.9~21.9 MJ/kg的高焓离解空气环境下,表面温度为1 563~2 003K范围内的表面催化反应复合效率随表面温度和原子压力的变化关系。对比国外文献,该试验结果与国外研究结果一致,表明该试验方法是正确、可靠的。同时,高焓化学非平衡流条件下防热材料表面催化特性试验方法的确立将为高超声速飞行器热防护系统的优化设计和新型防热材料性能改进提供有力的技术支撑。
关键词
高焓化学非平衡流
热防护材料
表面
催化
特性
测试与评价
二氧化硅
等离子体风洞
Keywords
high enthalpy chemical non-equilibrium flow
thermal protection materials
surface catalytic properties
testand evaluation
silicon dioxide
plasma wind tunnel
分类号
V211.71 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
高焓化学非平衡流条件下C/SiC复合材料的催化性能
被引量：
4
3
作者
刘丽萍
王国林
王一光
张军
罗磊
机构
中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所
西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期226-234,共9页
基金
国家自然科学基金(51172181
11602289)~~
文摘
碳化硅陶瓷基复合材料(C/SiC)成为最有希望满足临近空间高超声速飞行器热防护要求的耐高温关键材料之一,其在高焓化学非平衡流条件下的催化性能是评估新一代高超声速飞行器表面气动热载荷,热防护系统精细化设计的关键参数。基于1 MW高频等离子体风洞,采用已建立起的防热材料催化特性试验测试方法开展了C/SiC材料在驻点压力分别为1.0、1.8、3.3和6.0kPa,焓值为19.3~35.9 MJ/kg范围内的高焓离解空气环境下,在表面温度为1 453~2 003K范围内的表面催化反应复合效率随表面温度和表面原子压力的变化关系研究。试验结果表明:C/SiC材料在高温条件下的表面催化复合效率应该同时被定义为表面温度、驻点压力和原子分压的函数。根据试验所得到的催化数据,计算了采用C/SiC作为钝头体材料的美国某典型飞行器(飞行高度H=73km,飞行速度U=6.478km/s,钝头体半径Rn=410mm)的气动热环境参数,获得了考虑完全催化和有限催化条件下飞行器表面温度变化历程,结果进一步验证了飞行器热防护系统所承受的气动热载荷以及表面温度响应在很大程度上受到防热材料表面催化特性的影响。
关键词
高焓化学非平衡流
C/SIC
表面
催化
特性
测试与评价
等离子体风洞
Keywords
high enthalpy chemical non-equilibrium flow
C/SiC
surface catalytic property
test and evaluation
plasmawind tunnel
分类号
V211.71 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
再入飞行器非平衡气动加热工程计算方法研究
被引量：
3
4
作者
国义军
代光月
桂业伟
童福林
邱波
刘骁
机构
中国空气动力研究与发展中心
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2015年第5期581-587,共7页
基金
国家重点基础研究发展计划(2014CB744100)
国家自然科学基金(91216204)
文摘
综合比较了现有的非平衡热环境工程计算方法,发现采用不同方法给出的计算结果相互之间差别较大。本文基于边界层中的原子复合反应主要发生在靠近壁面薄层内的特点,将边界层中的气相反应等价到表面上,建立了同时考虑边界层内非平衡反应和表面催化特性的非平衡边界层气动加热工程计算新方法。计算结果表明,非平衡效应主要集中在飞行器头部区域,下游边界层热流逐渐趋于平衡值。本文工程方法计算结果与有关飞行测量结果吻合较好。
关键词
气动热
非平衡边界层
表面
催化
特性
工程计算方法
Keywords
heat flux
non-equilibrium
catalytic effect
engineering calculation methods
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
高温气流中材料表面催化特性研究
被引量：
7
5
作者
林烈
吴彬
吴承康
机构
中国科学院力学研究所
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001年第4期407-413,共7页
文摘
分析了在高温气流中材料表面催化复合反应的基本过程及它和各种因素的关系 ,同时简述了用于研究材料表面催化特性的实验设备 高频感应等离子体风洞。文中给出了在高频感应等离子体风洞中测得的三种材料的催化复合系数γ及催化复合反应速率常数kw,并对催化材料的选择等有关问题进行了讨论。
关键词
材料
表面
催化
特性
高频感应等离子体
防热材料
高温气流
飞行器
涂层
Keywords
RF heated plasma wind tunnel
catalytic behavior of materials
thermal protection materials
分类号
V255.5 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热防护材料表面催化特性研究进展
孟松鹤
金华
王国林
杨强
陈红波
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
23
原文传递
2
高焓化学非平衡流条件下防热材料表面催化特性的试验方法
刘丽萍
王国林
王一光
马昊军
罗杰
张军
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
6
原文传递
3
高焓化学非平衡流条件下C/SiC复合材料的催化性能
刘丽萍
王国林
王一光
张军
罗磊
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
原文传递
4
再入飞行器非平衡气动加热工程计算方法研究
国义军
代光月
桂业伟
童福林
邱波
刘骁
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2015
3
下载PDF
职称材料
5
高温气流中材料表面催化特性研究
林烈
吴彬
吴承康
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2001
7
下载PDF
职称材料
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