高温服役过程热障涂层隔热性能演变规律

作     者：郝洪亮 龙芸 杨希刚 王玉璋 王星 HAO Hongliang;LONG Yun;YANG Xigang;WANG Yuzhang;WANG Xing

作者机构：国家能源投资集团有限责任公司国电科学技术研究院有限公司南京210031 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 

出 版 物：《动力工程学报》 (Journal of Chinese Society of Power Engineering)

年 卷 期：2020年第40卷第8期

页      面：671-677,685页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家科技重大专项资助项目(2017-I-0007-0008) 

主　　题：热障涂层 隔热性能 有效导热系数 对流传热系数 

摘      要：为分析热障涂层(TBCs)在高温盐雾腐蚀等恶劣服役环境下导热系数的变化规律,采用格子玻尔兹曼(LBM)方法,并利用涂层隔热温差分析模型系统地研究了陶瓷层(TC)厚度、黏结合金层(BC)厚度以及烟气侧和冷却空气侧对流传热系数对涂层隔热温差的影响。结果表明:涂层的隔热性能在腐蚀反应发生后迅速衰减;随着烧结的发生,涂层的有效导热系数增大,其隔热性能变差;陶瓷层厚度对涂层的隔热性能起决定性作用,涂层隔热性能随陶瓷层厚度的增加几乎线性增大,而黏结合金对涂层隔热性能的影响很小;烟气对流传热系数增大会导致叶片基体温度升高,而冷却空气对流传热系数增大则有助于降低叶片基体温度。