层状热障涂层孔隙微结构对其隔热性能影响的数值研究

作     者：凌锡祥 王玉璋 王星 李佳莉 LING Xi-xiang;WANG Yu-zhang;WANG Xing;LI Jia-li

作者机构：上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室上海200240 

出 版 物：《中国有色金属学报》 (The Chinese Journal of Nonferrous Metals)

年 卷 期：2015年第25卷第2期

页      面：408-414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：国家高技术研究发展计划资助项目(2014AA052803) 

主　　题：热障涂层 层状微结构 孔隙率 有效导热系数 隔热性能 

摘      要：基于四参数随机生长方法开发涂层微结构构造软件，构造层状涂层各向异性孔隙微结构，基于热阻网络方法开发涂层隔热性能分析软件，通过数值模拟分析不同孔隙大小、厚度和方向下层状涂层内部传热过程，得到层状涂层有效导热系数和稳态导热温度场。结果表明：提高涂层的孔隙率能有效地增强涂层隔热性能；孔隙率一定时，层状孔隙细小化会减弱涂层的隔热性能，但有利于稳态导热温度场的均匀分布，有利于涂层结构稳定；孔隙率一定时，层状孔隙细长化在一定程度上会增强涂层的隔热性能；孔隙率一定时，在0°～90°内，随着孔隙水平夹角的增大，涂层的隔热性能会有所减弱。且孔隙率越大，这种减弱趋势越明显。