界面平均温度和压力对DD5和1Cr11Ni2W2MoV材料接触热阻影响的实验研究

作     者：王迪昌 廉曾妍 王沛 刘捷 WANG Dichang;LIAN Zengyan;WANG Pei;LIU Jie

作者机构：中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院工程热物理研究所北京100190 

出 版 物：《中国科学院大学学报（中英文）》 (Journal of University of Chinese Academy of Sciences)

年 卷 期：2023年第40卷第6期

页      面：726-734页

核心收录：

学科分类：080701[工学-工程热物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家科技重大专项(2017-III-0010-0036)资助。 

主　　题：接触热阻 稳态热流法 界面压力 界面温度 导热率 屈服强度 

摘      要：测量航空发动机重要部件材料间接触热阻对发动机温度分布的准确评估十分重要,进而能为其部件优化设计、叶顶间隙控制和材料热防护提供重要参考价值。DD5和1Cr11Ni2W2MoV材料因具有良好的综合性能和优异的热疲劳和工艺性能而分别广泛应用于航空发动机涡轮叶片和机匣等部件。基于发动机连接部件界面实际工况,根据稳态热流法实验测量上述两材料接触热阻,并研究界面压力(45~200 MPa)和温度(150~300℃)对其影响。研究结果表明:接触热阻与界面压力和温度均存在幂律关系,且随两者增大而逐渐减小;相同界面压力和温度下,1Cr11Ni2W2MoV材料接触热阻比DD5的更小,但两者差距随压力增大而逐渐缩小。此外,拟合得到的两种材料接触热阻与界面压力和温度间的经验公式能较好地预测实验结果,与92.9%的实验数据相对误差小于12%。