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申请/专利权人：中国航天空气动力技术研究院
申请日：2021-12-22
公开（公告）日：2024-06-11
公开（公告）号：CN114491941B
主分类号：G06F30/20
分类号：G06F30/20;G06F30/15;G06F17/10;G06F119/08
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.11#授权;2022.05.31#实质审查的生效;2022.05.13#公开
摘要：一种针对防热材料考虑微结构演化的热导率确定方法及系统，本发明针对航天飞行器中使用的低密度热解类防热材料，基于防热材料微结构特征的观测结果，建立传热特性的理论分析模型，考虑原始材料与炭化后材料的物性参数的差别，引入热解程度α来考虑热解过程中微结构以及物性参数的演化规律，从而对原始材料层、炭化层及热解中间状态的等效热导率进行预测；对材料热解后形成的碳化层，考虑烧蚀过程中的孔隙率等微结构演化对传热过程的影响规律，从而得到低密度防热材料热解及烧蚀引起的微结构演化过程对模型等效热导率的影响规律。
主权项：1.一种针对防热材料考虑微结构演化的热导率确定方法，其特征在于，包括以下步骤：1依据防热材料的整体密度、微球密度、基体密度、纤维密度、基体质量分数、微球质量分数和纤维质量分数，确定防热材料的孔隙率，以及微球、基体和纤维分别在防热材料中的体积分数；2由孔隙、微球和基体三者组成微球尺度模型，根据步骤1中得到的孔隙率及微球、基体在防热材料中的体积分数，得到微球、基体在微球尺度模型中的体积分数；3对防热材料进行微结构扫描观测，获得防热材料微结构图像；4根据步骤3获得的防热材料微结构图像，对微结构的组成及分布规律进行分析，获得传热机制和传热路径；5根据步骤4获得的传热机制和传热路径，并根据步骤2中微球、基体在微球尺度模型中的体积分数，建立微球尺度的理论传热模型；6利用步骤5获得的微球尺度的理论传热模型，采用热阻串并联理论，获得微球尺度理论传热模型对应的防热材料随热解过程变化的等效热导率，以及防热材料随烧蚀过程变化的等效热导率；7根据步骤1中所述纤维在防热材料中的体积分数，根据步骤4获得的传热机制和传热路径，并将步骤6获得的等效热导率作为输入，建立纤维尺度的理论传热模型，获得防热材料随热解过程变化的等效热导率预测结果以及防热材料随烧蚀过程变化的等效热导率预测结果。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 中国航天空气动力技术研究院 针对防热材料考虑微结构演化的热导率确定方法及系统
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