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光子晶体热控结构防护性能研究
  • ISSN号:1673-1379
  • 期刊名称:《航天器环境工程》
  • 时间:0
  • 分类:TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学能源科学与工程学院, [2]哈尔滨工业大学复合材料研究所,哈尔滨150001
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(编号:51006026,91216123);中央高校基本科研业务费专项资金项目(编号:HItNSRIF.2012072)
中文摘要:

光子晶体在红外波段同时具有高反射率和高辐射率,可作为高超声速飞行器的防热材料。文章利用FLUENT软件和辐射模型中的离散坐标算法对有/无光子晶体防热层结构进行了气动加热数值模拟计算,得到了在不同热流密度条件下基体的温度分布;通过计算结果的对比发现,采用光子晶体防热层结构使基体温度下降约360~515 K,具有良好的热控性能。光子晶体是一种具有广阔应用前景的热防护材料,作为高超声速飞行器的防热层结构的可行性与有效性还有待深入研究。

英文摘要:

Photonic crystals(PCs) with high reflectivity and high emissivity in infrared wave band are used for thermal protection of hypersonic aircrafts. FLUENT and Discrete Ordinate(DO) algorithm of radiative model were used to simulate aerodynamic heating of the structures with PCs and without PCs in this paper. Temperature distribution of the two structures under different thermal flux was obtained. Comparison of the simulation results between the two structures shows that the temperature of the structure with PCs decreases about 360~515 K, and the structure with PCs has good performance of thermal control. PCs are thermal protection materials with extensive application potential. Feasibility of PCs applied in the thermal protection structures of hypersonic aircrafts will be investigated further.

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期刊信息
  • 《航天器环境工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科技集团公司
  • 主办单位:北京卫星环境工程研究所
  • 主编:龚自正
  • 地址:北京市朝阳区民族园路5号
  • 邮编:100029
  • 邮箱:htqhjgc@126.com
  • 电话:010-68116408/6408/6544
  • 国际标准刊号:ISSN:1673-1379
  • 国内统一刊号:ISSN:11-5333/V
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