辐射换热对热防护材料热环境的影响

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利用超声速矩形湍流导管和等离子电弧加热器模拟内外流热环境,通过冷壁热流测量和热防护材料考核对比分析二者的差异。结果表明:由于辐射换热的影响,在选取的两个来流条件下,内流热环境下的冷壁热流比外流热环境下的分别高出41.6%和20.4%。随着冷壁热流的增加,辐射换热的影响力会逐渐减小。在材料考核试验中,相同配方工艺和涂层设计的C/C复合材料在内流热环境下的表面温度高出313℃,背面温度高出160℃,材料表面出现明显烧蚀;而在外流热环境下材料表面完好。因此在气动热考核试验中,需要充分考虑辐射换热的影响,根据材料所处的热环境选择不同的地面试验模拟方法。
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