一、层板室壁无相变流动时的冷却性能（论文文献综述）
赵升[1]（2021）在《多孔介质材料多物理场耦合数值模拟分析》文中研究表明多孔介质材料密度低、比表面积大、结构复杂的特点,比表面积大使得在多孔介质材料内部可以进行快速有效的热交换,这一性能被越来越多的学者看重,将其用于高速飞行器表面的热防护,利用多孔介质材料进行发汗冷却,是目前冷却效率最高的热防护方式,但其内部复杂的结构也为研究本身带来了不小的难度,因此对于多孔介质材料进行冷却性能以及强度性能的分析是十分有必要的。本文使用钛合金作为多孔介质材料,其具有换热效果好、强度高等优点。利用有限元分析软件Ansys模拟了1600K主流温度下在多孔介质材料内部分别通入空气、氮气、水三种冷却介质的冷却情况,模拟结果显示随着冷却剂流量的增大,温度分布云图中蓝色区域逐渐增多,当冷却剂流量增大到适宜值时,会在多孔介质上方形成一层薄膜,在薄膜内部温度剧烈变化,将多孔介质区域和高温区域隔开,三种冷却介质均在很小的流量下即可对多孔介质材料的上表面进行有效的冷却,最后模拟了空气和水同时作为冷却介质时的换热情况,发现随着水的质量比逐渐增大,换热效果越好,越靠近水作为冷却介质时的冷却效果。水作为冷却介质时,随着流量的增大,水的相变位置会逐渐上移,相同质量流量的情况下,水的冷却效果远远大于前两者,达到稳态时,水蒸气会均匀分布在多孔介质上部,有效保护了多孔介质区域。同时也发现在利用水作为冷却介质时,多孔介质材料与高温主流接触的前缘会发生热力集中的现象,这是因为在接触前缘冷却介质的速度方向为竖直方向,而高温主流的方向为水平方向,无法对高温主流形成有效阻挡。针对这个问题本文模拟了不同倾角情况下的冷却情况,发现当倾角为30°时,多孔介质材料与高温主流接触前缘的冷却效率由34%升高到66%,其相变界面更加平缓,有效解决了前缘热力集中的问题。之后也模拟了不同孔隙率、孔径下多孔介质材料的冷却效果。基于上述模拟结果,本文将冷却效率高于80%的冷却方案的温度分布规律及压力分布规律作为边界条件施加在建立的多孔介质模型上,计算其应力,模拟结果发现应力主要受温度分布的影响,受压力分布影响很小。
王龙[2]（2020）在《冲击气膜与多斜孔复合冷却特性研究》文中研究指明本文以燃烧室火焰筒冷却为背景,针对冲击气膜与多斜孔的复合冷却结构,开展了等压差条件下的数值模拟和实验研究,分析了冷、热流压差、狭缝-多斜孔距离比Ln（狭缝出口至第一排多斜孔距离与冲击间距之比）、冲击孔展向间距比Yn（冲击孔展向间距与冲击孔径之比）、冲击间距比（冲击间距和冲击孔直径之比）Zn、多斜孔孔径（Dm）、冲击孔径（Dj）等参数变化对冲击气膜与多斜孔复合冷却结构综合冷效的影响规律,获得了各个冷却结构的流动特性和冷却特性。在研究参数范围内,结果表明:冷、热流压差的增加显着提高了冷却结构的综合冷效;狭缝-多斜孔距离比增大使得冷气量下降,但综合冷效也随之降低;冲击孔展向间距比的增大削弱了气膜的展向覆盖,降低了综合冷效;冲击间距比的减小能显着提高综合冷效;多斜孔孔径的增大加剧了冷热流掺混,不利于气膜保护;冲击孔径对综合冷效没有显着的影响;与冲击气膜冷却和多斜孔冷却相比,冲击气膜与多斜孔的复合冷却结构具有明显优势。同时,针对某型斜流驻涡燃烧室,通过数值模拟和试验研究,获得了燃烧室流量分配和气动参数对火焰筒壁温分布的影响规律,研究表明:火焰筒壁温随着进口温度和油气比的升高而升高;凹腔前壁存在大面积高温区,需要对其冷却结构进行改进。因此,在凹腔前壁采用冲击气膜与多斜孔的复合冷却结构,并进行数值模拟研究,计算结果显示:改进方案使冷气量减少了6.93%,火焰筒壁面温度梯度大幅减小,燃烧性能没有发生明显变化。
谢炎林[3]（2018）在《燃烧室主动冷却碳化硅微通道加工及性能研究》文中研究表明随着高超声速飞行器的发展,其动力系统超燃冲压发动机的燃烧室热管理问题日趋严峻。当高超声速飞行器Mah8飞行时,燃烧室峰值温度达4000K远高于先进燃烧室壁面材料许用温度3000K。因此,寻找有效的冷却方案解决燃烧室热防护问题显得尤为重要。借鉴火箭推力室的冷却技术,主动冷却方案被认为是最有效可行的方法之一。为此,本文提出将高效换热的碳化硅微通道结构应用于燃烧室主动冷却热防护,并对碳化硅微通道的制造成形、碳化硅微通道的换热性能及其在燃烧室主动冷却的应用性能展开研究,主要研究工作如下:提出一种碳化硅微通道的加工方法,即金刚石锯切。分析了硬脆性材料金刚石磨粒磨削去除相关基础理论;研究加工工艺参数及锯片参数对微通道截面形状与微通道表面质量的影响;基于上述研究,优选出加工参数:主轴转速6000r/min、进给速度90mm/min、背吃刀量0.15mm、金刚石粒度120目、锯片厚度0.5mm,并制备了后续研究所需的样品。设计制造换热性能测试装置,搭建实验平台。以去离子水为冷却工质,在不同入口温度、不同质量流量的冷却工质及不同热流密度条件下,对比三种不同水力直径（Dh=0.667mm、Dh=0.774mm、Dh=0.857mm）碳化硅微通道的换热性能。结果表明单相对流换热实验中,较大水力直径微通道取得较好的换热效果。然而两相沸腾换热实验中,中等水力直径微通道取得较好的综合性能。此外,还对比分析了去离子水、无水乙醇两种不同冷却工质的换热性能。创新性地设计制造了微通道燃烧室集成样机,并创建了用于评价微通道主动冷却燃烧室的实验系统,开展了一系列的实验,重点研究微通道冷却燃烧室燃烧性能和微通道换热性能。结果表明微通道主动冷却方案有效降低了燃烧室壁温,最高可达7倍,并显示出良好的均温性。相关的研究结果,为碳化硅微通道应用于超燃冲压发动机燃烧室主动冷却系统提供了参考价值。
董文杰[4]（2018）在《发散冷却基础问题的理论与数值研究》文中认为航空航天技术因其对军事战略和国民经济的重大意义,一直受到各个国家的高度重视。随着飞行器动力和速度的提升,关键部位,如发动机燃烧室壁面和飞行器前缘等结构,面临越来越严峻的热防护问题。发散冷却拥有极高的冷却能力,被认为是最有潜力解决极端热环境下关键部位热防护问题的主动冷却技术之一。本文针对发散冷却基础理论和实际应用中存在的不足和难点进行了深入的理论和数值研究。对于气体工质发散冷却,简化的局部热非平衡模型常用于描述工质与多孔介质骨架内的传热过程,然而这个模型忽略了流体方程中的热扩散项导致计算结果存在一定误差。为了评估这一简化模型的适用性,本文数值选取了实际应用中的典型运行参数进行了一维稳态发散冷却过程的模拟,分析了环境工况、冷却剂注入率、冷却剂及多孔介质物性对于简化模型计算误差的影响。相比气体工质发散冷却,液态工质发散冷却由于冷却剂相变吸收巨大的相变潜热而具有更强的冷却能力。然而冷却剂在孔隙内的流动、吸热、相变过程相当复杂,现有的理论模型,如分相流模型（SPM）和两相混合模型（TPMM）,均存在明显的应用缺陷。因此,在SPM和TPMM的基础上,本文提出一个改进的半混合模型（SMM）,并通过高温风洞液态水发散冷却实验对新模型进行了验证。随后在对三种模型数值结果的比较中发现SMM和SPM计算结果相对精确且合理。基于SMM,本文进一步讨论了局部热平衡条件和局部热非平衡条件对数值结果影响,结果表明局部热非平衡效应不能忽视。针对局部热非平衡条件下的相变发散冷却模型,本文探讨了三种冷端边界条件和三种热端边界条件用于数值模拟的合理性。飞行器机动飞行时承受的气动热、力载荷是随时间变化的,会即时影响液体相变发汗冷却结构的温度响应、冷却剂在多孔骨架内的输运特性和相变位置。因此开展液体相变发汗冷却瞬态问题的研究是非常必要的。本文数值模拟了液态水相变发散冷却瞬态过程,评估了定压和定流量两种冷却剂注入方式的合理性。结果表明,定压注水方式仅当进口压力足够大时是稳定的,而定流量注入方式是一直稳定的。采用定流量注水方式,本文进一步讨论了进口温度、多孔介质物性以及工况波动对发散冷却瞬时冷却效果的影响。实际应用中,真实的冷却结构几何形状都很复杂,如燃烧室壁面、喷管喉部等,同时飞行器飞行时产生的热/力载荷通常是不均匀分布的,这些因素都使得发散冷却过程呈现空间差异性,在数值模拟时采用一维简化会造成极大的误差。本文采用半混合模型（SMM）模拟了液态水在平板结构中的二维稳态发散冷却过程,分析了非均匀热流工况对发散冷却效果及冷却剂输运特性的影响。结果表明,局部高温引起强烈的局部传热恶化。针对这个现象,本文进一步提出三种结构优化方案,比较了它们对传热恶化的改善效果。最后,采用半耦合方法,本文数值探索了超声速主流条件下,飞行器钝体头锥应用相变发散冷却技术进行热防护的可行性。
张君[5]（2018）在《钢-Al20Sn复合板液液相铸轧复合研究》文中研究表明为了解决现有钢背复合板制备技术中存在的“节能、减排”问题,本文开展了钢背铝锡复合板的液液相短流程铸轧复合成形研究,具体研究工作如下:在A120Sn合金液制备研究中,研发了紊流作用增强的电磁机械复合搅拌技术,采用电磁与流动耦合结合两相流的模型对合金液的搅拌过程开展了数值模拟研究,得到了叶片径向角度、轴向角度、电磁频率和搅拌时间对Sn分布的影响规律,并进行了实验验证,成功制备了组织均匀的含有20wt.%Sn的A120Sn合金液。为解决铝锡合金液制备中“阻止Sn沉降偏析、实现合金液组织均匀化”核心问题探索了一条途径。在钢背铝锡复合板液液相铸轧复合研究中,采用伴有相变的热流耦合非线性模型对钢-A120Sn液液相铸轧复合开展了数值模拟研究,初步确定了能够实现钢背铝锡复合板液液相铸轧复合成形的钢液浇注温度、合金液浇注温度、铸轧速度等工艺参数范围。在模拟计算初步确定的工艺参数范围内开展了钢背铝锡复合板液液相铸轧复合成形研究。在复合板液液相铸轧复合界面组织结构的研究中,得到了复合区入口温度、复合时间（复合区长度与铸轧速度的商值）与复合界面层厚度的关系,确定了复合界面层的成分构成,提出了液液相铸轧复合界面层的成形机理。在复合板液液相铸轧复合界面力学性能的研究中,得到了复合界面层厚度与界面剪切强度的关系,并使用基于RSM响应面方程的遗传算法优化了复合工艺,得到了使复合板界面剪切强度最大为69MPa的复合工艺技术。本研究从材料成形加工的源头开展液液相铸轧复合,整个复合过程是在无暴露条件下进行的,复合界面清洁无氧化,形成了可制备高性能钢背铝锡复合板的液液相短流程铸轧复合成形技术,为解决现有钢背复合板制备技术中存在的“节能、减排”问题探索了一条途径。
罗峰[6]（2014）在《增强型地热系统和二氧化碳利用中的流动与换热问题研究》文中研究表明随着人类的能源需求不断增加以及全球气候变暖问题日益严重，可再生能源的开采和二氧化碳的规模利用受到了越来越广泛的关注，本文以增强型地热系统和二氧化碳利用为背景，通过实验研究、数值模拟研究和理论分析等方法，分别从通道尺寸和场地规模两个尺度对其中的流动与换热问题进行了研究。从通道尺度出发，分别对超临界压力CO2在内径为0.953mm的细直管道和细蛇形管道的对流换热进行了实验研究和数值模拟研究，分析了强变物性、浮升力以及离心力等因素对超临界压力CO2在不同通道内的对流换热的影响。直管道研究结果表明：湍流工况，较低进口雷诺数下，热流密度较高时，向上流动壁面温度出现两个局部峰值，发生传热恶化，向下流动壁面温度出现局部谷值，发生传热强化。弯曲直径8.01mm的细蛇形管道研究结果表明：湍流工况下，蛇形管壁面温度沿程呈线性上升趋势，向上流动并未出现直管实验中的局部温度峰值区域，传热恶化现象得到好转，在流体温度处于准临界温度附近时，浮升力仍然会使局部换热强度有所降低，最低局部Nu数仍能达到20，远高于直管实验中层流化时的Nu值；向下流动时浮升力对离心力产生削弱作用，换热强度也会降低，且浮升力对离心力的削弱程度强于对湍动能的削弱程度，浮升力影响较大时，向下流动的对流换热强度低于同工况下的向上流动；层流工况下，当流体温度处于准临界温度附近且离心力充分发展时，对流换热强度最大；通过对数值模拟结果拟合，分别提出了定物性流体和超临界压力CO2在蛇形管内层流对流换热准则关联式。从场地尺度出发，对真实地质岩层条件下的增强型地热系统和二氧化碳埋存驱天然气系统开展了大场数值模拟研究。分析了压裂区域的渗透率、工质种类、井筒在岩层内的射孔位置、井筒与周围岩层的换热、局部非热平衡效应等因素对增强型地热系统运行结果的影响：在井筒周围压裂得到大渗透率压裂区域能大大降低流体流经整个岩层的压降损失；岩层内裂隙分布较广时，局部热平衡模型可靠，岩层内裂隙分布有限时，需采用局部非热平衡模型计算。通过理论分析确定了岩层渗透率的非均匀性对二氧化碳埋存驱天然气系统运行结果的影响，岩层渗透率的非均质性使得CO2在岩层内运动加快，突破时间提前，CO2埋存量和CH4采收量均降低，并进一步研究了岩层水平渗透率与垂直渗透率比值变化时，井筒射孔位置优化方案的选择。
聂涛[7]（2013）在《层板式鼻锥的结构特性与传热分析研究》文中研究指明热防护方法作为高超声速飞行器的一项关键技术,受到了国内外研究人员的极大关注。本文在对现有热防护方法及其相关技术研究现状进行充分总结和归纳的基础上,提出了层板式鼻锥。这种层板式鼻锥结构由大量的薄板组成,在鼻锥结构的驻点区采用逆喷热防护方法,而在驻点区以外的鼻锥结构区域则采用发汗热防护方法。通过应用层板技术将两种热防护方法有机的组合起来,从而实现了对整个鼻锥结构壁面的热防护。本文针对层板式鼻锥热防护系统展开了相关的研究。首先建立了高超声速飞行器逆喷鼻锥外流场的数值计算模型,并通过将数值计算结果与相关文献中的实验结果进行对比,发现数值计算结果与实验结果能够较好的吻合,证明了所建立的数值计算模型的正确性。针对逆向喷流热防护系统对鼻锥结构外流场和壁面气动热的影响展开了数值模拟研究。同时讨论了飞行攻角对逆喷鼻锥热防护系统热防护性能的影响;得到了逆喷热防护系统在本文研究条件下的极限攻角。当飞行攻角超过9°时,逆喷鼻锥壁面上的最大热流值就已经接近无逆喷热防护系统的鼻锥最大热流。对考虑热化学非平衡效应时高超声速飞行器鼻锥外流场和壁面热流进行了数值模拟。当采用热化学非平衡模型时,流场温度的计算值比采用量热完全气体模型的计算值要低,而降低的多少则与飞行马赫数的大小有关;而波后压力和波后密度则比采用量热完全气体模型的计算结果大;同时弓形激波的脱体距离比采用量热完全气体模型的计算结果小。从研究结果当中还发现在本文所研究的飞行条件下,当马赫数小于等于6时,热化学非平衡效应对鼻锥外流场及气动热的影响就比较小了。本文认为此飞行高度及鼻锥结构外形条件下,当马赫数为6时可以不考虑热化学非平衡效应。对层板式鼻锥结构的外流场进行了数值研究。讨论了逆喷参数以及发汗参数对鼻锥外流场以及壁面气动加热的影响。得到了不同逆喷工况和不同发汗工况条件下,层板式鼻锥结构的热防护性能。层板式鼻锥热防护系统能够对高超声速飞行器鼻锥结构进行有效的冷却,大大减小了壁面的热流。在逆喷总压比不变的条件下,逆喷马赫数越大,对层板鼻锥结构的冷却效果越好。发汗出口处的压力和速度对于外流场影响不大,仅改变发汗口附近的流场结构;同时压力和发汗出口速度的提高同样能够起到降低鼻锥结构表面热流的作用。对本文所提出的层板式鼻锥结构进行了详细的介绍,并对其传热过程进行了数值分析。引入了传热热阻这一概念,建立了鼻锥固壁传热的分析模型,依据这一传热计算模型,编写了层板式鼻锥结构温度场计算的Fortran程序,获得了鼻锥结构的温度分布以及各发汗通道内的工质温度沿径向的分布趋势。研究的结果表明不论是在总发汗流量改变的情况下,还是在总发汗流量不变的情况下,增大Ni或Nk都能使鼻锥结构的温度降低;但是在总发汗流量增大的情况下会使得温度的降低的幅度增大。在本文的研究范围内,采用层板鼻锥热防护系统可以有效的将鼻锥结构的温度控制在1000K以内,从而对高超声速飞行器的鼻锥结构进行很有效的热防护。对层板式鼻锥结构的热防护性能进行了定性的试验研究。采用了制作效率高、费用低廉的应力紧固成型的方法对层板鼻锥进行了制作加工,在试验的过程中证明采用这种成型方法制作的试验件可以满足试验的要求。通过试验结果的对比分析论证了层板鼻锥热防护系统的有效性。
熊宴斌[8]（2013）在《超声速主流条件发汗冷却的流动和传热机理研究》文中进行了进一步梳理随着航空航天飞行器技术的发展，液体火箭及吸气式发动机燃烧室壁面以及高超声速飞行器外壳的工作热环境越来越恶劣，发汗冷却技术被认为是最有可能解决未来航空航天飞行器中关键部位热防护问题的技术方案之一。研究真实条件下发汗冷却的流动换热规律，对下一代液体火箭发动机以及高超声速飞行器的发展具有重要意义。已有的发汗冷却研究多采用低温低速主流条件，不能直接反映真实工况下的发汗冷却规律。本文以真实发汗冷却应用环境为背景，搭建了Ma为3的超声速主流风洞实验台，采用纹影仪观测主流激波结构，红外热像仪测量发汗壁面温度信息，研究分析了颗粒直径为90μm的青铜、不锈钢粉末烧结多孔平板，烧结金属丝网多孔平板以及不锈钢烧结粉末多孔曲面结构的发汗冷却规律，同时通过数值模拟，分析了发汗出流和主流相互作用以及激波结构对发汗冷却影响的具体规律。研究结果表明，发汗冷却二次流注入能够有效减小壁面速度梯度，降低壁面温度；高固体骨架热导率会有助于热量向多孔冷端传递，提高冷却效率；冷却效率基本不随主流总温的变化而变化。针对超燃冲压发动机燃烧室支板热防护的具体问题，提出、设计并加工了不同结构的烧结金属粉末多孔支板结构，采用发汗冷却方式对其进行热防护。在高温高速风洞中的搭载实验结果表明此种结构能够有效对支板进行保护，并且通过对支板底部表面测量的温度分布可以看出，此种发汗冷却支板热防护方案存在很大的优化设计空间。最后利用解析解及数值计算相结合的方法，对发汗冷却多孔介质区域采用局部非热平衡模型进行了计算和分析，研究了冷端边界条件设置以及计算模型的简化和选择对多孔壁面温度的影响。研究结果表明：多孔区冷端边界处应考虑冲击换热的影响，否则在小雷诺数流动时会造成计算温度低于实际值；在求解发汗冷却解析解过程中所进行的常物性、忽略流体热扩散项假设会使得计算的压力、温度信息与实际情况有所偏差，尤其不能忽略热弥散效应对多孔介质内换热的影响；温度跳跃效应会使微多孔内流固相温度升高，速度滑移效应会使多孔壁面进出口边界压差减小。
戎宜生[9]（2012）在《飞行器迎风前缘逆喷与发汗防热机理及复杂流动算法研究》文中进行了进一步梳理逆喷发汗迎风前缘结构为高超声速远程飞行器提供了一种结构简单、可靠性高、成本低而效率高的主动热防护方法。这种前缘结构由层板组合成型，融发汗冷却功能和空气针减阻降热功能为一体。在正常飞行时应用层板冷却结构周向发汗满足高超声速远程飞行器的热防护要求；同时在顶部由层板结构形成的微型空气针产生逆向喷流，实现在高马赫数飞行时获得减少阻力降低热流强度的效果。该热防护方法的应用能够实现高超声速飞行器头锥长时间工作和可重复使用的目的。本文围绕逆喷发汗前缘的热防护机理，主要针对两大防热功能展开研究，即逆向喷流热防护功能与层板发汗热防护功能，内容涉及外部流场与固壁热参数分布的研究与分析，并对现有计算方法进行改进与优化。逆向喷流热防护功能方面，为了更详尽细致地了解逆向喷流热防护方法的工作机理，本文进行了数值方法研究，采用有限体积法，结合AUSMPW格式、MUSCL方法和LU-SGS方法编制了计算程序，通过与实验及文献算例对比验证了程序可靠性。应用模拟程序，数值模拟了超声速逆向喷流复杂流场，缜密对比分析了数值模拟结果。将总压比率和流量相结合，提出了新的参数表征逆向喷流的强度，探讨分析了新参数对流场特征，阻力系数及相对总传热量的影响效果，给出了该参数与流场特征，阻力系数及相对总传热量等参数的定性函数关系。准确获得再入飞行器绕流流场特性及物面传热量是获得逆喷发汗前缘热环境特性的重要基础，为分析、研究其整体结构热特性提供有效的数据支持。在带逆向喷流的复杂超声速流场中，同时存在着高速流动区与低速流动区。由于低速流动区域存在低速效应，导致数值模拟计算收敛速度变慢，数值误差变大。引入预处理方法，可实现加速收敛与正确求解的目的。数值求解时，根据通量分裂格式与系统特征值的关系推导出应用预处理方法的系统下对应的通量分裂格式。为了将通量矢量分裂格式应用于预处理方法中，本文基于Roe格式提出了一种新的通量矢量分裂格式，并成功应用于预处理方法中。通过具体算例成功实现了低马赫数条件下数值计算的收敛加速与正确求解，验证了预处理方法的有效性与正确性。层板发汗热防护功能方面，构建了层板发汗鼻锥前缘的物理外形；再针对外部热源的计算，本文采用了外部流场对壁面气动加热的工程计算方法及CFD方法，针对内部冷却机制建立了发汗鼻锥冷却槽道内冷却液分布模型，获得了槽道内冷却液的流动换热参数；在此基础上应用有限体积法计算鼻锥整体的热状态，获得了鼻锥壁面的温度分布以及各槽道冷却液温度分布。为分析鼻锥整体结构参数与冷却效果提供了分析途径与计算方法。利用温度场计算方法计算鼻锥整体的热状态，获得了鼻锥壁面的温度分布，分析研究了层板发汗冷却对鼻锥的冷却效果，成功将最高壁面温度控制在材料的耐热温度以内，确保鼻锥在严重的气动加热环境下仍能保持在允许的温度范围内持续工作。并在此基础上讨论了层板冷却通道结构参数对冷却效果的影响，并分析了其影响效果的发生机理。最后将层板发汗与逆向喷流的热防护效果相结合，综合分析了整体热防护效果，验证了逆喷发汗前缘结构的有效性。最后对逆喷发汗前缘结构的外流场进行了实验研究。首先对超声速静风洞实验系统的各个组成部分进行了介绍，然后由所研究的问题提出实验模型，并根据逆向喷流鼻锥绕流的流动特性设计了实验方案，最后将实验结果与数值计算进行了对比分析。通过高分辨率NPLS流场观测技术，能够清晰地观察到逆向喷流流场的复杂结构，包括钝体前端的弓形激波以及在喷流层的回流再附点附近形成再压缩激波。将实验结果与数值计算进行了对比分析，结果显示两者相当吻合，再次验证了数值计算的正确性和可靠性。
丁亮[10]（2012）在《烧结多孔介质材料发汗冷却的研究》文中提出随着航空航天技术的飞速发展,近空间、长航时、高超声速飞行器的研究成为热点。高超声速飞行器的工作热环境极其恶劣,如推进系统内燃烧导致的超高温环境,在近空间飞行时飞行器前缘面临的极高气动热。因此,发汗冷却作为一种最有效的主动热防护技术成为航空航天领域的热门课题。在无冷却介质相变的发汗冷却中,以空气作为冷却介质,采用红外测温的方法,分别对不锈钢和金属-陶瓷烧结多孔平板试验件的发汗冷却特性开展实验研究。在不锈钢多孔平板在低温下发汗冷却实验中,通过对沿主流方向的下游温度的测量,分析了冷却介质边界层沿着主流方向的发展规律；在金属-陶瓷多孔平板的高温发汗冷却实验中,通过对平板热端面的温度测量,给出了沿主流方向温度的发展规律,并分析了主流工况、冷却流的注入率对于平板发汗冷却效率的影响规律。为研究非均质多孔介质的渗透特性,以烧结多孔介质为实验基体,分别以纯净的空气、水和乙醇作为流通介质,实验研究流体穿过多孔介质平板的驱动力与其运动特性之间的关系,分析非均质多孔介质在单相流状态下的渗透特性,并重点展示和研究了三种非达西现象,通过对经典渗透率公式拟合实验数据的偏差分析,提出完善达西公式的建议。液态冷却介质具有高相变潜热、存储空间小、输送代价低的特点,开展具有液体冷却工质相变的发汗冷却基础实验研究,根据主流参数的变化,通过调节冷却水的注射量将相变位置控制在烧结多孔介质结构内部,研究高温气流横掠烧结多孔介质平板结构时的发汗冷却特性。探讨了具有相变发汗冷却的力学特性,分析了受毛细力影响的驱动压力降不同于常温下的变化规律；在考量相变发汗冷却效果时,引入平板表面的冷却效率作为评价标准,分析了热流密度对冷却效率的影响规律。在相变发汗冷却基础问题实验研究的基础上,模拟真实工况,在主流马赫数2.19,总压0.14Mpa,热流密度1.4MW/m2电弧加热风洞中,以水为发汗冷却工质,开展烧结多孔介质平板的相变发汗冷却模拟实验研究,讨论发汗冷却过程出现传热恶化现象时,冷却水的温度、平板底温以及腔内压降的相互作用机理,并分析在极高热流密度条件下,冷却腔内压降在驱动力和相变毛细力共同作用下的变化规律。
二、层板室壁无相变流动时的冷却性能（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、层板室壁无相变流动时的冷却性能（论文提纲范文）
（1）多孔介质材料多物理场耦合数值模拟分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 多孔介质概述 |
| 1.3 研究现状及发展前景 |
| 1.4 研究内容 |
| 2 数值计算理论基础 |
| 2.1 能量方程的建立 |
| 2.2 连续方程 |
| 2.3 动量守恒方程 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.5 多孔介质材料变形机理分析 |
| 2.6 微尺度热特性的研究方法 |
| 3 多孔介质冷却模拟 |
| 3.1 不同冷却介质冷却效果对比 |
| 3.1.1 空气冷却 |
| 3.1.2 氮气冷却 |
| 3.1.3 水冷却 |
| 3.1.4 水和空气混合冷却 |
| 3.2 不同倾斜角度的冷却效果 |
| 3.3 不同多孔结构的冷却效果 |
| 4 多孔介质强度分析 |
| 4.1 建立物理模型 |
| 4.2 不同冷却介质应力计算结果 |
| 4.3 不同倾斜角度应力计算结果 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）冲击气膜与多斜孔复合冷却特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高温升燃烧室研究现状 |
| 1.2.2 火焰筒冷却技术研究现状 |
| 1.2.3 带导流环的冲击气膜冷却结构 |
| 1.2.4 多斜孔冷却结构 |
| 1.2.5 小结 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 冲击气膜与多斜孔复合冷却数值模拟研究 |
| 2.1 冷却结构设计 |
| 2.2 数值模拟方法 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 计算参数设置 |
| 2.2.3 湍流模型选择 |
| 2.2.4 计算域及边界条件 |
| 2.2.5 网格划分及独立性验证 |
| 2.2.6 参数定义 |
| 2.3 计算结果分析 |
| 2.3.1 流场分析 |
| 2.3.2 壁面温度场分析 |
| 2.3.3 压差的影响 |
| 2.3.4 狭缝-多斜孔距离的影响 |
| 2.3.5 冲击孔展向间距的影响 |
| 2.3.6 冲击间距的影响 |
| 2.3.7 多斜孔孔径的影响 |
| 2.3.8 冲击孔径的影响 |
| 2.3.9 冲击孔对多斜孔的影响 |
| 2.3.10 三种冷却方案对比分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 冲击气膜与多斜孔复合冷却实验研究 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.1.1 实验件模型 |
| 3.1.2 实验系统 |
| 3.1.3 供气系统 |
| 3.1.4 加热系统 |
| 3.1.5 测量系统 |
| 3.1.6 数据采集系统 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 实验段 |
| 3.4 实验工况 |
| 3.5 数据处理 |
| 3.6 测量误差与不确定度分析 |
| 3.7 实验结果分析 |
| 3.7.1 沿程壁温分布 |
| 3.7.2 压差的影响 |
| 3.7.3 狭缝-多斜孔距离的影响 |
| 3.7.4 冲击孔展向间距的影响 |
| 3.7.5 冲击间距的影响 |
| 3.7.6 多斜孔孔径的影响 |
| 3.7.7 冲击孔径的影响 |
| 3.7.8 冲击孔对多斜孔的影响 |
| 3.7.9 三种冷却方案对比分析 |
| 3.7.10 各冷却结构对比 |
| 3.8 本章小节 |
| 第四章 某型斜流驻涡燃烧室壁温试验研究 |
| 4.1 斜流驻涡燃烧室模型 |
| 4.2 试验系统 |
| 4.3 测试方法 |
| 4.4 测点布置 |
| 4.5 参数定义 |
| 4.6 不确定度分析 |
| 4.7 试验工况 |
| 4.8 试验结果与分析 |
| 4.8.1 温度分布 |
| 4.8.2 进口温度的影响 |
| 4.8.3 油气比的影响 |
| 4.8.4 进口马赫数的影响 |
| 4.8.5 冷却效率分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 某型斜流驻涡燃烧室火焰筒冷却结构优化研究 |
| 5.1 火焰筒冷却结构改进 |
| 5.2 数值模拟方法 |
| 5.2.2 计算域模型 |
| 5.2.3 湍流模型 |
| 5.2.4 湍流燃烧模型 |
| 5.2.5 两相流模型 |
| 5.2.6 设计点参数及边界条件 |
| 5.3 计算结果分析 |
| 5.3.1 冷气量分配 |
| 5.3.2 速度场分布 |
| 5.3.4 温度场分布 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（3）燃烧室主动冷却碳化硅微通道加工及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表及物理量名称 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 主动冷却研究进展 |
| 1.3 微通道换热研究进展 |
| 1.4 碳化硅应用及其加工研究进展 |
| 1.5 课题来源以及本文主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 研究目标 |
| 1.5.3 研究内容 |
| 第二章 SiC微通道锯切成形机理与工艺参数优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 硬脆性材料去除基础理论 |
| 2.2.1 硬脆性材料去除压痕模型 |
| 2.2.2 硬脆性材料去除机理模型 |
| 2.2.3 磨削过程 |
| 2.2.4 磨削特点 |
| 2.2.5 碳化硅微通道锯切成形机理分析 |
| 2.3 实验条件及方案设计 |
| 2.3.1 实验设备及材料 |
| 2.3.2 碳化硅微通道金刚石锯片成形方案 |
| 2.3.3 微通道截面尺寸和粗糙度的评价与测量 |
| 2.4 锯切工艺参数与锯片参数对SiC微通道截面尺寸的影响 |
| 2.4.1 主轴转速对微通道截面尺寸的影响规律 |
| 2.4.2 进给速度对微通道截面尺寸的影响规律 |
| 2.4.3 背吃刀量对微通道截面尺寸的影响规律 |
| 2.4.4 锯片目数对微通道截面尺寸的影响规律 |
| 2.4.5 锯片厚度对微通道截面尺寸的影响规律 |
| 2.5 锯切工艺参数与锯片参数对SiC微通道表面质量的影响 |
| 2.5.1 加工参数对微通道加工表面质量的影响 |
| 2.5.2 锯片参数对微通道加工表面质量的影响 |
| 2.6 碳化硅微通道的锯切成形 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 SiC微通道传热性能测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验测试系统搭建及实验测试方法 |
| 3.2.1 实验测试系统搭建 |
| 3.2.2 实验测试方法 |
| 3.3 实验数据处理方法 |
| 3.4 单相对流传热性能测试 |
| 3.4.1 温度分布特性 |
| 3.4.2 单相对流传热特性 |
| 3.5 两相沸腾传热性能测试 |
| 3.5.1 沸腾曲线 |
| 3.5.2 沸腾传热性能 |
| 3.5.3 沸腾非稳定性研究 |
| 3.5.4 微通道内两相流规律 |
| 3.6 微通道不同冷却工质换热性能对比研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 微通道主动冷却燃烧室性能实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验测试系统搭建及实验测试方法 |
| 4.2.1 微通道主动冷却燃烧室实验系统 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.3 数据处理 |
| 4.4 有无微通道冷却的燃烧性能及轴向壁面温度对比 |
| 4.5 微通道主动冷却燃烧室的性能研究 |
| 4.5.1 微通道主动冷却燃烧室的轴向壁温变化 |
| 4.5.2 微通道主动冷却燃烧室的燃烧性能研究 |
| 4.5.3 微通道主动冷却燃烧室的微通道传热性能研究 |
| 4.6 碳化硅微通道的燃烧室换热性能研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究内容总结 |
| 5.2 论文创新点 |
| 5.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）发散冷却基础问题的理论与数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 高超声速飞行器热防护需求 |
| 1.1.2 航空发动机热防护需求 |
| 1.1.3 热防护方法比较 |
| 1.2 发散冷却研究现状 |
| 1.3 发散冷却研究中存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第二章 单相工质发散冷却模型研究 |
| 2.1 简介 |
| 2.2 多孔介质定义 |
| 2.3 多孔介质研究尺度 |
| 2.4 多孔介质特性 |
| 2.5 多孔介质单相流模型 |
| 2.5.1 质量守恒方程 |
| 2.5.2 动量守恒方程 |
| 2.5.3 能量守恒方程 |
| 2.6 简化的局部热非平衡模型在发散冷却领域应用的可行性研究 |
| 2.6.1 误差分析方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 液体相变发散冷却模型研究 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 相变发散冷却物理模型 |
| 3.3 相变发散冷却数学模型的发展 |
| 3.3.1 分相模型(SPM) |
| 3.3.2 两相混合模型 |
| 3.3.3 其他模型 |
| 3.4 半混合模型 |
| 3.4.1 数学方程 |
| 3.4.2 模型优势 |
| 3.5 数学模型的比较 |
| 3.5.1 求解方法 |
| 3.5.2 冷却剂选择及冷却剂工况 |
| 3.5.3 分相模型、两相混合模型及半混合模型的比较 |
| 3.5.4 局部热平衡模型与局部热非平衡模型的比较 |
| 3.5.5 热端及冷端边界条件的研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 一维瞬态相变发散冷却过程研究 |
| 4.1 简介 |
| 4.2 物理模型 |
| 4.3 数学模型 |
| 4.4 数值方法 |
| 4.5 数值方法验证 |
| 4.6 结果分析 |
| 4.6.1 冷却剂注入方式 |
| 4.6.2 发散冷却瞬态特性 |
| 4.6.3 周期性工况 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 二维平板发散冷却过程研究 |
| 5.1 简介 |
| 5.2 二维平板发散冷却特征 |
| 5.2.1 物理模型 |
| 5.2.2 数学模型及边界条件 |
| 5.2.3 数值方法 |
| 5.2.4 网格无关性 |
| 5.2.5 实验验证 |
| 5.2.6 结果讨论 |
| 5.3 局部高温引起的恶劣效应及改进措施 |
| 5.3.1 局部过热物理模型 |
| 5.3.2 数值结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 钝体头锥相变发散冷却研究 |
| 6.1 简介 |
| 6.2 钝体头锥发散冷却模型 |
| 6.3 主流及多孔介质区域数学模型 |
| 6.3.1 主流区数学模型 |
| 6.3.2 多孔介质区域模型 |
| 6.4 数值策略 |
| 6.4.1 网格划分 |
| 6.4.2 计算设置 |
| 6.5 结果讨论 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 本文内容总结 |
| 7.1.1 单相发散冷却局部热非平衡模型的误差分析 |
| 7.1.2 具有液态工质相变的发散冷却理论模型研究 |
| 7.1.3 具有液态工质相变的发散冷却瞬态特征研究 |
| 7.1.4 液态工质相变发散冷却基于平板结构上的应用研究 |
| 7.1.5 超声速主流工况中针对钝体结构采用液态工质相变发散冷却的可行性研究 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 博士期间的学术成果 |
| 博士期间参与的科研项目 |
（5）钢-Al20Sn复合板液液相铸轧复合研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和选题意义 |
| 1.2 金属复合板常规成形技术 |
| 1.2.1 固固相复合成形技术 |
| 1.2.2 固液相复合成形技术 |
| 1.2.3 固半固相复合成形技术 |
| 1.3 金属复合板覆层材料制备技术 |
| 1.3.1 Al20Sn合金液的制备技术 |
| 1.3.2 Al20Sn合金粉末的制备技术 |
| 1.3.3 Al20Sn合金板的制备技术 |
| 1.4 金属复合板成形数值模拟研究 |
| 1.4.1 常用数值模拟方法概述 |
| 1.4.2 单一场量的数值模拟 |
| 1.4.3 耦合场量的数值模拟 |
| 1.5 搅拌技术数值模拟研究 |
| 1.6 液液相铸轧复合研究方法的确定 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 2 Al20Sn合金液制备理论及实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 复合板覆层材料分析 |
| 2.3 电磁搅拌处理方法的确定 |
| 2.3.1 机械搅拌混合机理 |
| 2.3.2 电磁搅拌混合机理 |
| 2.3.3 电磁搅拌技术优势 |
| 2.3.4 电磁搅拌处理方法的确定 |
| 2.4 Al20Sn合金液搅拌数值计算模型 |
| 2.4.1 模型建立的基本假设 |
| 2.4.2 Al20Sn合金液磁流体基本控制方程 |
| 2.4.3 Al20Sn合金液流场控制方程 |
| 2.4.4 电磁场与流场的耦合 |
| 2.4.5 Al20Sn合金液搅拌中两相流动的处理 |
| 2.5 Al20Sn合金粘温关系 |
| 2.5.1 液态纯金属粘度模型 |
| 2.5.2 液态合金粘度模型 |
| 2.5.3 Al20Sn合金液粘温关系 |
| 2.6 Al20Sn电磁机械复合搅拌模拟相关参数的选取和计算 |
| 2.6.1 Al20Sn合金液搅拌电磁参数 |
| 2.6.2 Al20Sn合金液搅拌流体参数 |
| 2.7 Al20Sn合金液电磁机械复合搅拌过程模拟 |
| 2.7.1 电磁机械搅拌几何模型与网格划分 |
| 2.7.2 搅拌时间对Sn分布的影响 |
| 2.7.3 电磁频率对Sn分布的影响 |
| 2.7.4 叶片径向夹角对Sn分布的影响 |
| 2.7.5 叶片轴向夹角对Sn分布的影响 |
| 2.8 Al20Sn合金液电磁机械复合搅拌实验研究 |
| 2.8.1 实验材料 |
| 2.8.2 实验设备 |
| 2.8.3 实验内容及过程 |
| 2.8.4 Al20Sn合金微观组织 |
| 2.9 实验结果及验证 |
| 2.9.1 搅拌时间对Sn分布的影响 |
| 2.9.2 电磁频率对Sn分布的影响 |
| 2.9.3 叶片径向夹角对Sn分布的影响 |
| 2.9.4 叶片轴向夹角对Sn分布的影响 |
| 2.9.5 合理布置的叶片角度验证 |
| 2.10 本章小结 |
| 3 钢-Al20Sn复合板液液相铸轧复合理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液液相铸轧复合成形技术思想 |
| 3.2.1 液液相铸轧复合技术关键 |
| 3.2.2 液液相铸轧复合实现流程 |
| 3.3 液液相铸轧复合数值模拟计算模型 |
| 3.3.1 模型建立的基本假设 |
| 3.3.2 热流耦合基本控制方程组 |
| 3.4 热流耦合过程中湍流的处理方法 |
| 3.4.1 钢液与Al20Sn合金液流态的判定 |
| 3.4.2 湍流流动基本处理思想 |
| 3.4.3 湍流流动的Reynolds时均方程 |
| 3.4.4 湍流方程封闭模型 |
| 3.4.5 近壁面流动的处理方法 |
| 3.4.6 凝固潜热的处理 |
| 3.5 方程离散化及热流耦合求解过程 |
| 3.5.1 瞬时项 |
| 3.5.2 对流项 |
| 3.5.3 扩散项 |
| 3.5.4 源项 |
| 3.5.5 耦合方法 |
| 3.6 模拟中相关参数的选取和计算 |
| 3.6.1 固相线温度与液相线温度的确定 |
| 3.6.2 钢液与合金液粘度 |
| 3.6.3 钢液与合金液密度 |
| 3.6.4 边界条件处理 |
| 3.7 钢-Al20Sn液液相铸轧复合成形过程数值模拟 |
| 3.7.1 合金浇注温度对复合过程的影响 |
| 3.7.2 钢液浇注温度对复合过程的影响 |
| 3.7.3 合金液侧冷却速率对复合过程的影响 |
| 3.7.4 钢液侧冷却速率对复合过程的影响 |
| 3.7.5 铸轧速度对复合过程的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 钢-Al20Sn复合板液液相铸轧复合实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金属复合板界面结合理论 |
| 4.2.1 机械锁合理论 |
| 4.2.2 再结晶理论 |
| 4.2.3 金属键理论 |
| 4.2.4 薄膜理论 |
| 4.2.5 扩散理论 |
| 4.2.6 能量理论 |
| 4.2.7 位错理论 |
| 4.2.8 三阶段理论 |
| 4.3 液液相铸轧复合界面的结构 |
| 4.4 复合界面形成的影响因素 |
| 4.5 复合界面扩散层的生长动力学模型 |
| 4.6 钢-Al20Sn复合板板液液相铸轧复合实验研究 |
| 4.6.1 实验材料 |
| 4.6.2 实验设备 |
| 4.6.3 实验过程及内容 |
| 4.6.4 界面层厚度影响规律 |
| 4.6.5 复合界面的结构 |
| 4.7 复合界面的成形机理 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 钢-Al20Sn复合板液液相铸轧复合界面性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 影响复合板界面结合强度的因素 |
| 5.2.1 金属材质 |
| 5.2.2 金属表面状态 |
| 5.2.3 复合温度 |
| 5.2.4 复合时间 |
| 5.3 复合界面剪切强度的实验研究 |
| 5.3.1 实验材料 |
| 5.3.2 实验设备 |
| 5.3.3 实验过程及内容 |
| 5.3.4 复合界面结合程度 |
| 5.3.5 复合界面层厚度对界面剪切强度的影响 |
| 5.4 铸轧工艺条件的优化 |
| 5.4.1 优化方法的选择 |
| 5.4.2 实验设计方法的确定 |
| 5.5 RSM近似模型的构建 |
| 5.5.1 基于RSM近似模型的优化及流程 |
| 5.5.2 影响因素及目标函数的选取 |
| 5.6 RSM近似模型的响应方程 |
| 5.7 基于RSM近似模型的GA优化 |
| 5.8 最优铸轧工艺的确定 |
| 5.9 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）增强型地热系统和二氧化碳利用中的流动与换热问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 主要符号对照表 |
| 第1章 前言 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 增强型地热系统 |
| 1.1.2 二氧化碳规模利用 |
| 1.1.3 超临界压力流体管内对流换热的工业应用 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 超临界压力流体在直管内的对流换热研究现状 |
| 1.2.2 超临界压力流体在弯曲通道内的流动与换热研究现状 |
| 1.2.3 增强型地热系统通道尺度研究现状 |
| 1.2.4 增强型地热系统大场数值模拟研究现状 |
| 1.2.5 二氧化碳地质埋存驱天然气的研究现状 |
| 1.3 已有研究中的主要问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 超临界压力二氧化碳在竖直细圆管内对流换热研究 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 实验系统概述 |
| 2.2.1 实验系统和实验段介绍 |
| 2.2.2 实验参数测量和实验步骤 |
| 2.3 实验数据处理和误差分析 |
| 2.3.1 实验数据处理 |
| 2.3.2 实验数据误差分析 |
| 2.4 实验结果与讨论 |
| 2.4.1 较高进口雷诺数下实验结果与分析 |
| 2.4.2 较低进口雷诺数下实验结果与分析 |
| 2.4.3 流体入口压力的影响 |
| 2.4.4 实验结果与准则关联式的比较 |
| 2.5 超临界压力二氧化碳在竖直细圆管内对流换热数值模拟研究 |
| 2.5.1 数学物理模型 |
| 2.5.2 网格划分、边界条件和数值计算方法 |
| 2.5.3 数值模拟结果和实验结果的比较 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超临界压力二氧化碳在细蛇形管内对流换热实验研究 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 实验系统概述 |
| 3.2.1 实验系统和实验段介绍 |
| 3.2.2 实验准备和实验步骤 |
| 3.2.3 实验参数测量和数据处理 |
| 3.3 实验数据误差分析 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.4.1 湍流工况下的实验结果与分析 |
| 3.4.2 层流工况下的实验结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超临界压力二氧化碳在细蛇形管内层流对流换热数值模拟研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 数值模拟方法介绍 |
| 4.2.1 数学物理模型 |
| 4.2.2 网格划分、边界条件和数值计算方法 |
| 4.2.3 数值模型验证 |
| 4.2.4 数据处理方法 |
| 4.3 数值模拟结果与实验结果比较 |
| 4.4 数值模拟的结果和讨论 |
| 4.4.1 超临界压力 CO2在细蛇形管内与细直管内对流换热比较 |
| 4.4.2 入口压力对 CO2在细蛇形管内对流换热的影响 |
| 4.4.3 蛇形管几何参数对 CO2在细蛇形管内对流换热的影响 |
| 4.4.4 超临界压力 CO2在竖直细蛇形管内向上流动层流对流换热机理分析 |
| 4.4.5 超临界压力 CO2在水平细蛇形管内层流对流换热 |
| 4.5 蛇形管内流体层流对流换热准则关联式 |
| 4.5.1 常物性流体在蛇形管内层流对流换热准则关联式 |
| 4.5.2 超临界压力流体在蛇形管内层流对流换热准则关联式 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 增强型地热系统和二氧化碳埋存驱天然气的场地规模数值模拟研究 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 增强型地热系统场地规模数值模拟研究 |
| 5.2.1 数学物理模型 |
| 5.2.2 网格划分与边界条件 |
| 5.2.3 模型验证与初始条件确定 |
| 5.2.4 数值模拟的结果与讨论 |
| 5.2.5 局部非热平衡效应对 CO2-EGS 系统的运行结果的影响 |
| 5.3 二氧化碳地质埋存驱天然气场地规模数值模拟研究 |
| 5.3.1 数学物理模型介绍 |
| 5.3.2 网格划分与边界条件 |
| 5.3.3 数值模拟的结果和讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文研究意义及创新性工作 |
| 6.3 工作建议与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）层板式鼻锥的结构特性与传热分析研究（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 热防护方法介绍 |
| 1.2.1 被动热防护方法 |
| 1.2.2 主动热防护方法 |
| 1.2.3 半被动热防护方法 |
| 1.3 逆向喷流热防护方法研究进展 |
| 1.4 层板发汗热防护方法研究进展 |
| 1.5 本文工作内容介绍 |
| 第二章 层板式鼻锥逆向喷流热防护系统研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 层板式鼻锥逆向喷流热防护结构外流场流动与传热数值模拟方法 |
| 2.2.1 控制方程组 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.2.3 数值计算方法 |
| 2.2.4 气动热计算的影响因素研究 |
| 2.3 层板式鼻锥逆向喷流热防护系统性能分析 |
| 2.4 攻角对逆向喷流热防护系统的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高超声速流场热化学非平衡效应的数值研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高温气体的热化学性质 |
| 3.2.1 气体模型 |
| 3.2.2 热力学平衡和非平衡 |
| 3.2.3 化学平衡流和非平衡流 |
| 3.3 热化学非平衡流数值模拟方法 |
| 3.3.1 控制方程组 |
| 3.3.2 热化学非平衡模型 |
| 3.3.3 数值求解方法 |
| 3.4 热化学非平衡条件下的流场计算结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 层板式鼻锥外流场数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 层板式鼻锥热防护效果研究 |
| 4.3 逆喷参数对层板式鼻锥外流场以及壁面气动热的影响 |
| 4.3.1 不同逆喷马赫数的影响分析 |
| 4.3.2 不同逆喷总压比（PR）的影响分析 |
| 4.4 发汗参数对层板式鼻锥外流场以及壁面气动热的影响 |
| 4.4.1 不同发汗出口压力的影响分析 |
| 4.4.2 不同发汗出口速度的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 层板式鼻锥结构单元内流动与传热分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 层板式鼻锥结构介绍 |
| 5.3 层板结构单元散布流道传热特性分析 |
| 5.3.1 基本假设 |
| 5.3.2 控制方程和边界条件 |
| 5.3.3 层板式鼻锥壁面气动加热的工程计算方法 |
| 5.3.4 算例分析 |
| 5.4 层板结构单元发汗通道内的阻力特性分析 |
| 5.4.1 沿程压力损失 |
| 5.4.2 局部压力损失 |
| 5.4.3 结果分析 |
| 5.5 层板结构单元局部过热问题研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 层板式鼻锥结构传热分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 层板式鼻锥结构传热分析方法 |
| 6.2.1 层板式鼻锥结构传热计算基本假设 |
| 6.2.2 层板式鼻锥结构耦合换热模型 |
| 6.2.3 层板式鼻锥结构传热计算物理模型 |
| 6.3 层板式鼻锥结构热防护效果分析 |
| 6.3.1 计算参数 |
| 6.3.2 计算结果分析 |
| 6.4 层板式鼻锥结构参数对热防护效果的影响分析 |
| 6.4.1 层板式鼻锥总发汗流量不相同时冷却效果分析 |
| 6.4.2 层板式鼻锥总发汗流量相同时冷却效果分析 |
| 6.5 层板式鼻锥结构热防护效果试验验证 |
| 6.5.1 试件加工成型方案介绍 |
| 6.5.2 层板式鼻锥结构模型与试验验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文主要工作内容及创新点 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）超声速主流条件发汗冷却的流动和传热机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 液体火箭发动机关键部位热防护 |
| 1.1.2 吸气式发动机及高超声速飞行器关键部位热防护 |
| 1.1.3 发汗冷却技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 发汗冷却材料及结构的研究 |
| 1.2.2 基础实验研究 |
| 1.2.3 模拟实验研究 |
| 1.2.4 数值模拟研究 |
| 1.3 已有研究的不足 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 超声速主流条件下烧结多孔介质平板发汗冷却研究 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 实验系统概况 |
| 2.2.1 实验系统概述 |
| 2.2.2 实验段与安装 |
| 2.2.3 实验中物理量的测量 |
| 2.2.4 实验系统误差分析 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 烧结多孔平板发汗冷却过程的阻力分析 |
| 2.3.2 超声速发汗冷却主流流动特性 |
| 2.3.3 烧结多孔平板发汗冷却过程的传热分析 |
| 2.4 烧结多孔平板发汗冷却的数值模拟 |
| 2.4.1 物理模型及网格划分 |
| 2.4.2 控制方程 |
| 2.4.3 计算设置及湍流模型选择 |
| 2.4.4 计算结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声速主流条件下金属丝网平板发汗冷却研究 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 丝网材料实验件 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 金属丝网多孔介质流动阻力分析 |
| 3.3.2 金属丝网平板发汗冷却过程的传热分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超声速主流条件下曲面结构发汗冷却研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 实验件结构 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 曲面结构发汗冷却条件下流动特性 |
| 4.3.2 曲面结构发汗冷却条件下换热特性 |
| 4.4 数值模拟 |
| 4.4.1 物理模型及网格划分 |
| 4.4.2 结果与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 超燃冲压发动机支板结构发汗冷却研究 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 实验段结构及参数 |
| 5.3 支板单相水发汗冷却实验研究 |
| 5.3.1 实验系统和测量方法 |
| 5.3.2 支板抗压压水实验 |
| 5.3.3 注入率对发汗冷却的影响 |
| 5.3.4 支板结构的热响应特性 |
| 5.4 高温高速主流条件下甲烷发汗冷却实验研究及数值模拟 |
| 5.4.1 实验系统及实验件 |
| 5.4.2 物理量的实验测量 |
| 5.4.3 实验结果及讨论 |
| 5.4.4 高温高速主流下支板发汗冷却的数值计算 |
| 5.5 高温高速主流条件下不同结构支板发汗冷却的数值模拟 |
| 5.5.1 计算模型 |
| 5.5.2 边界条件 |
| 5.5.3 计算结果及讨论 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 微多孔介质发汗冷却非热平衡数值模拟 |
| 6.1 本章引论 |
| 6.2 冷端边界条件的设定 |
| 6.2.1 控制方程及求解 |
| 6.2.2 结果与分析 |
| 6.3 微多孔内发汗冷却的数值模拟 |
| 6.3.1 控制方程及边界条件 |
| 6.3.2 数值模拟模型验证 |
| 6.3.3 计算结果与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 工作总结及展望 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）飞行器迎风前缘逆喷与发汗防热机理及复杂流动算法研究（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 热防护方法介绍及相关技术研究进展 |
| 1.2.1 热防护方法介绍 |
| 1.2.2 逆向喷流热防护方法研究进展概况 |
| 1.2.3 预处理方法研究进展概况 |
| 1.2.4 层板发汗技术研究进展概况 |
| 1.3 本文工作内容介绍 |
| 第二章 逆喷发汗迎风前缘结构外部绕流流场数值模拟研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 逆向喷流热防护结构外流场数值模拟方法 |
| 2.2.1 控制方程组 |
| 2.2.2 计算方法 |
| 2.2.3 定解条件 |
| 2.3 数值计算的实验验证 |
| 2.3.1 流场参数数值计算结果与实验比较 |
| 2.3.2 壁面热流数值计算结果与实验比较 |
| 2.4 计算结果与分析 |
| 2.4.1 带逆向喷流的超声速流场数值模拟研究 |
| 2.4.2 逆向喷流对流场影响的表征参数研究 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 逆喷发汗迎风前缘绕流低速流动区域的预处理方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无预处理的原始 Euler 方程系统 |
| 3.2.1 控制方程 |
| 3.2.2 不同的通量分裂格式 |
| 3.3 应用预处理方法的 Euler 方程系统 |
| 3.3.1 控制方程 |
| 3.3.2 不同的通量分裂格式 |
| 3.4 算例验证与分析 |
| 3.4.1 一维算例 |
| 3.4.2 二维算例 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 逆喷发汗迎风前缘结构固壁传热分析研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 逆喷发汗前缘鼻锥结构设计 |
| 4.3 层板发汗鼻锥固壁传热分析方法 |
| 4.3.1 超声速流场对壁面的气动加热 |
| 4.3.2 槽道内的冷却液分布模型及换热量与水力损失的计算 |
| 4.3.3 鼻锥固体结构内部导热热交换 |
| 4.3.4 耦合传热模型 |
| 4.4 有限体积法计算模型 |
| 4.4.1 有限体积法的基本内涵及优点 |
| 4.4.2 理论模型 |
| 4.4.3 物理模型 |
| 4.5 计算结果与分析 |
| 4.5.1 基本假设 |
| 4.5.2 计算参数 |
| 4.5.3 计算结果 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 逆喷发汗迎风前缘结构综合热防护效果分析研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 层板式发汗鼻锥冷却效果分析 |
| 5.3 无逆向喷流的层板式发汗鼻锥冷却通道结构参数及冷却效果分析 |
| 5.3.1 无逆向喷流条件下 S_i= S_j(i, j=1,…,24) 时的冷却效果分析 |
| 5.3.2 无逆向喷流条件下 S_i≠ S_j(i, j=1,…,24) 时的冷却效果分析 |
| 5.4 带逆向喷流的层板式发汗鼻锥冷却通道结构参数及冷却效果分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 逆喷发汗迎风前缘结构绕流流场的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验系统介绍 |
| 6.2.1 超声速静风洞 |
| 6.2.2 真空系统 |
| 6.2.3 供应系统 |
| 6.2.4 控制系统 |
| 6.2.5 NPLS 系统 |
| 6.3 逆向喷流鼻锥模型及实验方案 |
| 6.3.1 逆向喷流鼻锥模型 |
| 6.3.2 实验方案 |
| 6.4 实验结果与数值计算的对比分析 |
| 6.4.1 实验结果 |
| 6.4.2 与数值计算的对比 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果及奖励 |
（10）烧结多孔介质材料发汗冷却的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.1.1 航空发动机和火箭发动机高温部件的热防护 |
| 1.1.2 近空间高超声速飞行器高温部件的热防护 |
| 1.1.3 现有的冷却方式 |
| 1.2 发汗冷却的研究现状 |
| 1.2.1 发汗冷却材料研究进展 |
| 1.2.2 冷却介质的研究 |
| 1.2.3 多孔介质内流动的研究 |
| 1.2.4 发汗冷却的实验研究 |
| 1.2.5 发汗冷却的模型研究 |
| 1.2.6 发汗冷却的理论研究 |
| 1.2.7 发汗冷却优化的研究 |
| 1.3 发汗冷却研究存在的问题 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 烧结多孔介质材料的制备 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 多孔介质材料的烧结 |
| 2.2.1 粉末的制备 |
| 2.2.2 粉末的压制成形 |
| 2.2.3 粉末的烧结 |
| 2.2.4 烧结体的抗氧化性测定 |
| 2.3 多孔介质材料特性 |
| 2.3.1 孔隙率的检测 |
| 2.3.2 渗透率的检测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 烧结多孔材料的无相变发汗冷却实验研究 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 实验系统概述 |
| 3.2.1 实验系统介绍 |
| 3.2.2 实验装置介绍 |
| 3.2.3 物理量的实验测量 |
| 3.3 实验数据的处理 |
| 3.4 实验系统误差分析 |
| 3.5 实验结果与分析 |
| 3.5.1 316L多孔介质平板的低温试验 |
| 3.5.2 Cr-Ni基多孔介质平板的高温试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 烧结多孔材料的渗透特性实验研究 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 实验系统和实验件 |
| 4.2.1 实验件装置 |
| 4.2.2 实验系统概述 |
| 4.2.3 测量流体的选择 |
| 4.2.4 高压注射泵 |
| 4.3 动态接触角测量 |
| 4.4 实验系统误差分析 |
| 4.5 实验结果和分析 |
| 4.5.1 气体渗透特性中的非达西现象 |
| 4.5.2 液体渗透特性中的非达西现象 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 烧结多孔材料的相变发汗冷却实验研究 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 实验系统概述 |
| 5.2.1 实验系统和实验段介绍 |
| 5.2.2 实验装置介绍 |
| 5.3 实验方法介绍 |
| 5.3.1 实验工况介绍 |
| 5.3.2 最小冷却流量的调节 |
| 5.3.3 物理量的实验测量 |
| 5.3.4 实验数据的处理 |
| 5.4 实验系统误差分析 |
| 5.5 实验结果及分析 |
| 5.5.1 最小冷却流量的影响 |
| 5.5.2 冷却腔压降的影响 |
| 5.5.3 冷却效率的影响 |
| 5.5.4 平板底温的影响 |
| 5.6 电弧加热风洞中的模拟实验 |
| 5.6.1 实验系统和实验装置 |
| 5.6.2 气流的状态参数 |
| 5.6.3 实验结果及分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 全文总结和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文和取得的其他研究成果 |
四、层板室壁无相变流动时的冷却性能（论文参考文献）
- [1]多孔介质材料多物理场耦合数值模拟分析[D]. 赵升. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]冲击气膜与多斜孔复合冷却特性研究[D]. 王龙. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [3]燃烧室主动冷却碳化硅微通道加工及性能研究[D]. 谢炎林. 厦门大学, 2018(07)
- [4]发散冷却基础问题的理论与数值研究[D]. 董文杰. 中国科学技术大学, 2018(11)
- [5]钢-Al20Sn复合板液液相铸轧复合研究[D]. 张君. 北京交通大学, 2018(06)
- [6]增强型地热系统和二氧化碳利用中的流动与换热问题研究[D]. 罗峰. 清华大学, 2014(09)
- [7]层板式鼻锥的结构特性与传热分析研究[D]. 聂涛. 国防科学技术大学, 2013(02)
- [8]超声速主流条件发汗冷却的流动和传热机理研究[D]. 熊宴斌. 清华大学, 2013(07)
- [9]飞行器迎风前缘逆喷与发汗防热机理及复杂流动算法研究[D]. 戎宜生. 国防科学技术大学, 2012(10)
- [10]烧结多孔介质材料发汗冷却的研究[D]. 丁亮. 中国科学技术大学, 2012(01)