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防隔热试验用平板型石英灯加热器热环境分析

红外技术 2016年第7期38卷 617-621页

作者：夏吝时齐斌张昕邹样辉北京航天长征飞行器研究所高超声速飞行器防隔热技术中心北京100076 北京理工大学北京100086

本文采用Monte-Carlo法(MCM),对用于防/隔热材料筛选或性能考核试验的平板型石英灯加热器热环境(辐射特性)进行了分析。重点对石英灯加热器中水冷反光板面积、水冷反光板与灯阵间距离、热源疏密程度、热源阵列与材料受热面间距等因素对... 详细信息

本文采用Monte-Carlo法(MCM),对用于防/隔热材料筛选或性能考核试验的平板型石英灯加热器热环境(辐射特性)进行了分析。重点对石英灯加热器中水冷反光板面积、水冷反光板与灯阵间距离、热源疏密程度、热源阵列与材料受热面间距等因素对辐射热场中典型隔热材料受热表面温度分布均匀性和热流密度进行了模拟计算。

关键词：防隔热材料蒙特卡罗法石英灯加热器温度分布

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石英灯加热器热流场计算方法比较

航天器环境工程 2020年第1期37卷 47-53页

作者：孔凡金刘宝瑞王龙贾洲侠宫文然北京强度环境研究所可靠性与环境工技术重点实验室

石英灯辐射加热是航天飞行器结构热试验中使用最广泛的气动热模拟方式,获取石英灯加热器辐射流场对提升航天器结构热试验精度、评估试验结果和验证结构设计具有重要意义。文章结合石英灯加热器辐射热流场预示的特点,讨论几种辐射热流场... 详细信息

石英灯辐射加热是航天飞行器结构热试验中使用最广泛的气动热模拟方式,获取石英灯加热器辐射流场对提升航天器结构热试验精度、评估试验结果和验证结构设计具有重要意义。文章结合石英灯加热器辐射热流场预示的特点,讨论几种辐射热流场计算模型的适用性,并通过理论、试验与仿真算例相结合的方法,对比分析几种辐射计算软件的计算精度和应用性,给出各计算软件的应用策略,可为试验热环境的准确快速获取提供参考。

关键词：石英灯加热器热流场辐射分析软件蒙特卡罗法离散坐标法

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石英灯加热器的热特性研究

强度与环境 2004年第3期31卷 40-44页

作者：崔占中王乐善北京强度环境研究所北京100076

本文通过理论和试验相结合的方法,在石英灯加热器加热过程中,对其放大倍数、时间常数等主要特性参数进行了研究,为热强度试验加热系统的优化设计提供有效数据及方法。

关键词：石英灯加热器热特性时间常数放大倍数环境试验

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机匣结构内部辐射加热仿真与试验对比研究

应用力学学报 2023年

作者：姚迟森蒋军亮张肖肖中国飞机强度研究所

针对当前航空发动机机匣热试验仿真计算结果与试验结果难以对比关联的问题，根据机匣典型结构纯热试验设计开展机匣内部辐射加热仿真计算，建立了一种同时考虑石英灯丝电阻率与发射率变化规律的灯丝温度估算方法，并根据试验控制电压估... 详细信息

针对当前航空发动机机匣热试验仿真计算结果与试验结果难以对比关联的问题，根据机匣典型结构纯热试验设计开展机匣内部辐射加热仿真计算，建立了一种同时考虑石英灯丝电阻率与发射率变化规律的灯丝温度估算方法，并根据试验控制电压估算了三个工况下灯丝的时变温度，从而将仿真计算与实际试验相关联。同时根据试验装配情况，提出了一种针对灯管交错排布时水冷电极遮挡效应的模型修正方法。仿真计算与试验结果的相对误差在8%以内，说明采用该建模与修正方法能够提高实际试验与仿真计算间的关联性，可进一步指导机匣结构试验设计与模型优化。

关键词：热试验仿真石英灯加热器发动机机匣辐射传热内加热

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石英灯阵高温试验环境换热特性仿真分析

航天器环境工程 2022年第1期39卷 26-32页

作者：柳晓宁任杰朱熙张羽廖韬郝亚新北京卫星环境工程研究所中国空间技术研究院北京100094

为了分析高温试验环境下不同条件对试件温度的影响,文章建立了高温试验环境的传热模型,采用计算流体动力学(CFD)方法结合Discrete Ordinates(DO)辐射模型,计算分析了不同热源温度、不同试件尺寸以及隔热层有无加装反射涂层情况下石英灯... 详细信息

为了分析高温试验环境下不同条件对试件温度的影响,文章建立了高温试验环境的传热模型,采用计算流体动力学(CFD)方法结合Discrete Ordinates(DO)辐射模型,计算分析了不同热源温度、不同试件尺寸以及隔热层有无加装反射涂层情况下石英灯加热器加热试件时的温度分布特性。结果表明:在同样的热源温度下,隔热层加装反射涂层的试件表面温度比无反射涂层隔热层的高18%;由于边界效应的弱化,大尺寸试验件的表面不均匀度>14%,而小尺寸试验件的表面不均匀度加热热流密度达1122 kW/m^(2)。以上研究结果可为高温环境模拟试验台的设计提供参考。

关键词：高超声速飞行器气动热石英灯加热器数值模拟辐射加热

大型壳体结构内壁轴向非分段式热环境试验研究

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导弹与航天运载技术 2014年第2期 44-47页

作者：吴大方潘兵王岳武周岸峰朱林北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

建立大型壳体结构轴向非分段式高温热试验装置。设计直径为14 mm、长度为2.25 m,长度/直径比接近160的超长大功率石英灯加热器,并使用自行研制的大功率可调式供电装置,提高单区域大面积加热源的调控能力,实现2.1 m的大型壳体结构单区域... 详细信息

建立大型壳体结构轴向非分段式高温热试验装置。设计直径为14 mm、长度为2.25 m,长度/直径比接近160的超长大功率石英灯加热器,并使用自行研制的大功率可调式供电装置,提高单区域大面积加热源的调控能力,实现2.1 m的大型壳体结构单区域整体连续加热试验研究。该方法有效提高了大型壳体结构内壁试验温度分布的均匀性和真实性,为研制大型高速航天飞行器提供更加良好的高温热环境试验手段。

关键词：气动热模拟壳体结构石英灯加热器热试验

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石英灯加热系统热流场预示技术研究

结构强度研究 2017年第1期 19-24页

作者：谢亮中航工业飞机强度研究所四室西安

在借鉴前人成果的基础上，推导了石英灯加热器热流分布的理论公式，并编写了计算程序，计算了石英灯加热器的热流场分布。计算结果指出，目标面内的热流中，直接辐射热流比重最大，反射热流次之，漫反射热流比重最小；反射板对提高石英... 详细信息

在借鉴前人成果的基础上，推导了石英灯加热器热流分布的理论公式，并编写了计算程序，计算了石英灯加热器的热流场分布。计算结果指出，目标面内的热流中，直接辐射热流比重最大，反射热流次之，漫反射热流比重最小；反射板对提高石英灯有效辐射功率作用明显，目标面高度对均匀度影响较大，但辐射热流随高度增加迅速减少。

关键词：石英灯加热器热流场分布

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有关热结构试验的几个问题

强度与环境 1973年第4期 1-14页

作者：周锡仪

前言在克服了高速飞行器的音障问题之后,又遇到所谓“热障”问题。这里主要指气动加热对飞行体结构造成的一系列问题。从40年代末至今一直有人对此进行绵延不断的研究。当前“热”已作为一种載荷条件列入了设计规范,成为飞行器设计必需... 详细信息

前言在克服了高速飞行器的音障问题之后,又遇到所谓“热障”问题。这里主要指气动加热对飞行体结构造成的一系列问题。从40年代末至今一直有人对此进行绵延不断的研究。当前“热”已作为一种載荷条件列入了设计规范,成为飞行器设计必需考虑的重要因素之一。一般飞行器在试飞之前,都要进行地面模拟试验,这里仅就有关热结构试验的几个问题加以叙述。

关键词：加热率热结构石英灯加热器飞行器热流分布结构试验加热设备试验室

平板式石英灯高温红外加热试验系统的研制与应用

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工业加热 2017年第5期46卷 1-4,7页

作者：夏吝时杨驰张凯曹宇清邹样辉齐斌北京航天长征飞行器研究所高超声速飞行器防隔热技术中心北京100076

为了验证可重复使用运载器和长航时临近空间高超声速飞行器热防护系统所使用的材料与结构在较大总加热量条件下的隔热性能,对平板式石英灯加热器辐射热环境进行了理论分析。在此基础上设计并制造了一套用于飞行器热防护材料和结构隔热... 详细信息

为了验证可重复使用运载器和长航时临近空间高超声速飞行器热防护系统所使用的材料与结构在较大总加热量条件下的隔热性能,对平板式石英灯加热器辐射热环境进行了理论分析。在此基础上设计并制造了一套用于飞行器热防护材料和结构隔热性能地面考核试验的热环境模拟设备,并搭建了配套能源和测控系统。利用该套试验系统开展了室温至800℃冷热交变载荷热环境模拟试验、50℃/s温升速率的弹道式连续变化热边界模拟试验、批量热环境加载试验、单热源条件下的多温区非线性气动热环境等效模拟试验等典型应用,验证了加热系统长时间运行的稳定性、热辐射区域较高的温度分布均匀性和测控系统的可靠性。说明该套试验系统能够满足多种类防隔热试验的实际需求。

关键词：平板式石英灯加热器红外加热热防护系统防隔热试验