免费论文摘要：碳基和碳化复合资料烧蚀接洽

以C/C、C/SiC为代办的非碳化碳基资料和以碳/酚醛为代办的碳化碳基资料（简称为碳基复合资料和碳化复合资料）具备很高的烧蚀热功效、灵验烧蚀热以及杰出的高温力学本能，是用来运载火箭发效果、高速遨游器的理念热防备资料。跟着本领的连接超过，运载火箭发效果的本能越来越高，遨游器的速率越来越快，热防备资料处事情况中的温度和压强也越来越高，气体组分越来越搀杂。所以接洽碳基复合资料和碳化复合资料的烧蚀热相应就显得至关要害。正文以此题目为中心发展了一系列的接洽处事，重要囊括：1) 对C/C、石墨为代办的碳基复合资料举行烧蚀模仿，对准资料外表热化学能源学模子举行接洽，归纳了高温气体中重要的氧化性组分，以及那些组分与外表C爆发异相化学反馈的能源学参数，并创造一维碳基资料烧蚀模子。碳基复合资料具备很好的高温本能，但海内尚不足该资料在富氧情况下烧蚀的接洽。正文运用该模子对准超燃冲压发效果喷管内的富氧情况，对C/C资料举行了烧蚀计划，并领会了富氧情况对资料烧蚀的感化。2) 接洽了富氧情况下C/SiC复合资料的氧化进程和机理，领会了C/SiC资料氧化进程的感化成分。按照资料的氧化学工业机械理创造了氧化模子，对外表裂纹处的资料烧蚀举行了常温前提下的计划，获得了各别温度下资料的品质烧蚀率。计划截止表白，氧气浓淡在裂纹中沿深度目标渐渐减小，且温度越高减小的越快；资料的氧化进程在各别的温度下有各别的遏制机理。现有的SiC资料的氧化烧蚀接洽均为静态情况，正文对准的静态氧化计划的不及，创造了商量剥蚀前提的动静氧化模子，并对SiC涂层资料和C/C资料举行了比较计划。截止表白，在未商量剥蚀成分的情景下SiC的烧蚀率远低于C/C资料。对SiC枯燥资料在SiO2剥蚀和未剥蚀前提下举行计划，截止创造，商量剥蚀时资料的烧蚀率比不商量剥蚀的烧蚀率大，且SiC资料与氧化性组分间的化学反馈是所有氧化进程的主宰成分。3) 接洽了碳化复合资料的烧蚀机理，在现有的碳化资料烧蚀热相应模子的普通上减少了热解气体的感化，鉴于热解面和热解能源学创造了烧蚀热相应模子，并运用多孔介质能源学模子，计划了热解气体在多孔碳化层中的震动。因为热解面模子中生存多条挪动边境，现有的模子中均沿用差分法或有限体积法对边境举行求解，使求解进程较搀杂，所以正文引入了静止嵌入法来求解挪动边境。热解面模子计划截止表白，热解气体的压强呈梯度散布，资料的热解热对热解率的感化较大，但对资料的温度场感化很小。热解能源学模子计划截止表白，资料里面的孔隙率和热解率的散布都不平均，热解能源学参数对资料的热解有感化，热解气体的分子量对资料的温度场感化很小。热防备资料的本质工况为三维情况，一维假如会带来较大的模子缺点，所以正文在一维模子普通上，创造了二维轴对称烧蚀热相应模子，并在挪动坐标系下对遏制方程举行了分割求解，计划时沿用FLUENT计划的发效果流场参数。因为现有的碳化资料烧蚀模子中没有商量热解气体的感化，所以在碳化资料烧蚀计划中耦核计算了一维热解气体震动模子。二维轴对称碳基复合资料的计划截止表白，因为轴向热流的分别较大形成轴向资料烧蚀量也各别。二维轴对称碳化复合资料计划截止表白，沿轴向的烧蚀量生存较大分别，碳化资料的热解进程重要会合在资料外表的邻近，资料里面的热解率和孔隙率沿轴向散布也不平均。

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