| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第11-12页 |
| 1.2 各国热防护系统的总体发展状况 | 第12-16页 |
| 1.3 航天热防护技术 | 第16-19页 |
| 1.3.1 被动防热 | 第16-17页 |
| 1.3.2 半被动防热 | 第17-18页 |
| 1.3.3 主动冷却 | 第18-19页 |
| 1.4 热防护系统国内外研究状况 | 第19-22页 |
| 1.4.1 被动热防护系统的发展情况 | 第19-20页 |
| 1.4.2 半被动热防护系统的发展情况 | 第20页 |
| 1.4.3 主动冷却热防护系统的发展情况 | 第20-22页 |
| 1.5 主要章节安排 | 第22-23页 |
| 第二章 基本理论与数值计算方法 | 第23-35页 |
| 2.1 热传导问题分析 | 第23-28页 |
| 2.1.1 导热问题的数学描述 | 第23-24页 |
| 2.1.2 瞬态热传导问题有限元的一般格式 | 第24-28页 |
| 2.2 计算流体力学 | 第28-31页 |
| 2.2.1 基本控制方程 | 第28-29页 |
| 2.2.2 湍流分析 | 第29-30页 |
| 2.2.3 CFD模型的离散 | 第30-31页 |
| 2.3 流固耦合及热应力理论分析 | 第31-33页 |
| 2.3.1 流固耦合基础 | 第31-32页 |
| 2.3.2 热力耦合分析理论 | 第32-33页 |
| 2.4 本章小结 | 第33-35页 |
| 第三章 高温多层热防护系统的传热分析 | 第35-47页 |
| 3.1 多层隔热结构的结构特点及简化模型 | 第35-36页 |
| 3.2 多层结构传热原理及数学模型分析 | 第36-38页 |
| 3.2.1 传热机理分析 | 第36-37页 |
| 3.2.2 数学模型分析 | 第37-38页 |
| 3.3 物理模型的建立与网格的划分 | 第38-39页 |
| 3.4 边界条件和模型的验证 | 第39-41页 |
| 3.5 性能参数分析 | 第41-46页 |
| 3.5.1 反射屏层数的影响 | 第41-42页 |
| 3.5.2 反射屏分布的影响 | 第42-44页 |
| 3.5.3 隔热材料密度的影响 | 第44-45页 |
| 3.5.4 反射屏材料表面发射率的影响 | 第45-46页 |
| 3.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 用于翼前缘的热管冷却结构研究 | 第47-61页 |
| 4.1 热管工作原理 | 第47页 |
| 4.2 物理模型 | 第47-48页 |
| 4.3 材料的选择 | 第48-50页 |
| 4.3.1 工质材料的选择 | 第48-49页 |
| 4.3.2 吸液芯材料的选择 | 第49页 |
| 4.3.3 热管容器材料的选择 | 第49-50页 |
| 4.3.4 外层耐高温合金材料的选择 | 第50页 |
| 4.3.5 外层金属材料和热管容器中间层材料的选择 | 第50页 |
| 4.4 翼前缘结构的边界条件 | 第50-53页 |
| 4.4.1 简化结构的几何模型 | 第50-51页 |
| 4.4.2 翼前缘外表面热量平衡的的假设 | 第51页 |
| 4.4.3 沿着外表面的对流换热系数的定义 | 第51-52页 |
| 4.4.4 热管等温温度的计算 | 第52-53页 |
| 4.5 有限元分析模型 | 第53-54页 |
| 4.5.1 模型的假设 | 第53页 |
| 4.5.2 几何尺寸以及相应的有限元模型 | 第53-54页 |
| 4.6 结果分析 | 第54-60页 |
| 4.6.1 有无热管的对于翼前缘结构的影响 | 第54页 |
| 4.6.2 外层耐高温合金材料的最终确定 | 第54-56页 |
| 4.6.3 半楔角的变化对于结构温度分布的影响 | 第56-57页 |
| 4.6.4 设计长度的影响 | 第57-58页 |
| 4.6.5 吸液芯孔隙率的影响 | 第58-60页 |
| 4.7 结论 | 第60-61页 |
| 第五章 波纹夹芯主动冷却结构流动换热分析 | 第61-71页 |
| 5.1 几何模型和材料属性 | 第61-62页 |
| 5.1.1 物理模型与几何尺寸 | 第61-62页 |
| 5.1.2 波纹夹芯结构板材和冷却液材料属性 | 第62页 |
| 5.2 湍流模型和边界条件 | 第62-63页 |
| 5.3 网格划分与网格独立性验证 | 第63-64页 |
| 5.3.1 网格划分 | 第63页 |
| 5.3.2 网格独立性验证 | 第63-64页 |
| 5.4 结果分析 | 第64-69页 |
| 5.4.1 速度场和温度场 | 第64-65页 |
| 5.4.2 冷却剂流速对波纹夹芯结构换热性能的影响 | 第65-66页 |
| 5.4.3 冷却剂流向对波纹夹芯结构换热性能的影响 | 第66-68页 |
| 5.4.4 腹板与下面板的夹角对结构冷却效果的影响 | 第68-69页 |
| 5.5 结论 | 第69-71页 |
| 第六章 波纹夹芯主动冷却结构热力耦合分析 | 第71-79页 |
| 6.1 几何模型、材料属性及边界条件 | 第71-72页 |
| 6.2 温度场分析 | 第72-74页 |
| 6.2.1 内部填充隔热材料的有限元模型 | 第72-73页 |
| 6.2.2 特征点的选取 | 第73页 |
| 6.2.3 特征点温度响应曲线 | 第73-74页 |
| 6.3. 结构分析 | 第74-77页 |
| 6.3.1 边界条件设置 | 第74页 |
| 6.3.2 热应力计算结果 | 第74-75页 |
| 6.3.3 静力载荷作用时结构承载性能研究 | 第75-76页 |
| 6.3.4 热载荷和静力载荷共同作用时结构承载性能研究 | 第76-77页 |
| 6.4 结论 | 第77-79页 |
| 第七章 总结与展望 | 第79-81页 |
| 7.1 总结 | 第79-80页 |
| 7.2 展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-87页 |
| 致谢 | 第87-89页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第89-90页 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 | 第89页 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研工作 | 第89-90页 |
