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航空发动机热防护SCO闭式循环方案设计

航空发动机 2024年

作者：李星剑连华奇李育隆徐思远马旭先进航空发动机协同创新中心北京动力机械研究所北京航空航天大学能源与动力工程学院

针对航空飞行器高速飞行时发动机热环境严峻、冷源有限的问题，提出了一种应用于航空发动机热防护、以超临界CO2为工质的闭式布雷顿冷却循环方案。采用能量分析法构建布雷顿循环的数学模型，对比分析了简单循环、回热循环与间冷循环3种... 详细信息

针对航空飞行器高速飞行时发动机热环境严峻、冷源有限的问题，提出了一种应用于航空发动机热防护、以超临界CO2为工质的闭式布雷顿冷却循环方案。采用能量分析法构建布雷顿循环的数学模型，对比分析了简单循环、回热循环与间冷循环3种循环结构的优劣，比较了高温部件冷却通道的串并联结构对循环性能的影响。结果表明：回热循环能够提高系统热效率约4%，但热沉利用率降低50%；间冷循环能够降低系统热沉消耗8%，但会导致系统总质量增大；超临界CO2简单循环是最符合发动机中间工质冷却循环工作需求的循环结构。对于简单循环而言，高温部件冷却通道并联结构的热效率比串联结构的高6%，但需要的碳氢燃料质量流量提高了2.7%，在碳氢燃料质量充足的条件下，并联结构的性能更优。

关键词：热防护闭式布雷顿循环超临界CO 循环结构航空发动机高超声速飞行器

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阻燃隔热防护面料的泡沫整理制备

针织工业 2024年第8期 36-41页

作者：李佳广巩继贤李秋瑾刘秀明天津工业大学纺织科学与工程学院天津300387 天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室天津300387

开发成本低廉的阻燃隔热面料,替代价格昂贵的高性能纤维面料,对于家庭用消防装具的普及和降低消防服装成本有着积极意义。文中在对无机纳米颗粒材料进行表面结构调控和对玻璃纤维进行表面处理的基础上,由泡沫整理实现玻璃纤维织物上黏... 详细信息

开发成本低廉的阻燃隔热面料,替代价格昂贵的高性能纤维面料,对于家庭用消防装具的普及和降低消防服装成本有着积极意义。文中在对无机纳米颗粒材料进行表面结构调控和对玻璃纤维进行表面处理的基础上,由泡沫整理实现玻璃纤维织物上黏弹性材料的薄层涂敷,通过对氢氧化铝和玻纤织物的表面处理,在玻纤织物表面应用足量隔热材料时,保证氢氧化铝与有机聚合物材料在玻纤织物表面的耐摩擦牢度和面料的阻燃性能及热防护性能达到要求。结果表明,制备得到的阻燃隔热防护面料,燃烧后碳长2.0mm,阴燃及续燃时间为0,且没有溶滴产生;面料热防护性能为35.80J/cm^(2)·s,达到芳纶的热防护水平;面料功能层的干摩为4级,湿摩为3级。

关键词：阻燃隔热热防护泡沫整理玻璃纤维

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消防机器人热防护隔热材料选择与结构优化

消防科学与技术 2024年第4期43卷 528-534页

作者：张辉程广伟张永博马利民徐立友河南科技大学车辆与交通工程学院河南洛阳471003 洛阳理工学院河南洛阳471023

消防机器人在火灾处置中的应用越来越广泛,降低了消防员在火灾救援中的风险,同时也带来了研究其热防护性能的需求。本文以某履带消防机器人底盘车身为研究对象,以保护其内部电子元器件不受高温损害为目的,以火场环境为条件,对车身温度... 详细信息

消防机器人在火灾处置中的应用越来越广泛,降低了消防员在火灾救援中的风险,同时也带来了研究其热防护性能的需求。本文以某履带消防机器人底盘车身为研究对象,以保护其内部电子元器件不受高温损害为目的,以火场环境为条件,对车身温度场分布规律进行了分析。基于消防机器人底盘车身热防护结构材料的正交试验设计,使用ANSYS Workbench软件对不同热障涂层材料、基体材料和隔热保温材料组合的热防护性能进行分析,提出了车身热防护结构最优组合方案。在确保消防机器人热防护性能的前提下,采用响应面优化分析对热障涂层厚度和隔热保温层厚度进行优化,热障涂层厚度、隔热保温层厚度分别减少了3.4、4.2 mm,底盘车身内部体积扩大了11.74%,质量减小了15.83%。

关键词：消防机器人热防护有限元正交试验

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发射台可快速修复的热防护方法探究

导弹与航天运载技术（中英文） 2024年第4期 64-69页

作者：冯超徐铮王亚洲赵亚明马心博北京航天发射技术研究所北京100076 军事航天部队北京100193

热防护作为防止发射台承载结构受到火箭发射燃气流烧蚀的区域性防护措施,是保证发射台能够可靠承载火箭的关键环节。近年来,随着以长征二号丙运载火箭为代表的常规液体运载火箭发射频率逐年升高,发射台在火箭发射后的恢复时间也大幅压... 详细信息

热防护作为防止发射台承载结构受到火箭发射燃气流烧蚀的区域性防护措施,是保证发射台能够可靠承载火箭的关键环节。近年来,随着以长征二号丙运载火箭为代表的常规液体运载火箭发射频率逐年升高,发射台在火箭发射后的恢复时间也大幅压缩。为此,提出发射台热防护的快速恢复方案,将烧蚀式防热技术与隔热式防热技术相结合,设计模块化的热防护组件以实现快速更换。通过仿真、试验并进行搭载使用,结果表明,新式热防护的修复时间由3天缩短至1天,防护效果良好,可以满足高密度火箭发射的使用需求。

关键词：发射台热防护快速修复烧蚀防隔热

高性能纤维增强气凝胶复合材料在动力电池热防护领域应用进展

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装备环境工程 2024年第7期21卷 169-182页

作者：杨旭苏岳锋任勇张友群杨子昕吴永鹏王洋林禹北京理工大学材料学院北京100081 深蓝汽车科技有限公司重庆400015 西南技术工程研究所重庆400039

介绍了新能源汽车动力电池热失控特性以及纤维增强气凝胶复合材料的研究进展等,对比分析了不同纤维增强气凝胶复合材料性能。其中,玄武岩纤维增强气凝胶复合材料在隔热性能、化学稳定性、力学性能和热稳定性方面具有较大的优势,可以满... 详细信息

介绍了新能源汽车动力电池热失控特性以及纤维增强气凝胶复合材料的研究进展等,对比分析了不同纤维增强气凝胶复合材料性能。其中,玄武岩纤维增强气凝胶复合材料在隔热性能、化学稳定性、力学性能和热稳定性方面具有较大的优势,可以满足更高温区的隔热需求,在新能源汽车动力电池热防护领域具有较大的应用前景。

关键词：新能源汽车动力电池热防护纤维增强气凝胶玄武岩纤维

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应用于火灾救援机器人的相变胶囊多层堆积热防护数值研究

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沈阳工程学院学报（自然科学版） 2024年第1期20卷 82-88页

作者：王潇李永强刘天奇张国伟沈阳航空航天大学安全工程学院辽宁沈阳110136 沈阳工程学院机械学院辽宁沈阳110136

持续高温的工作环境产生的热量是导致火灾中救援机器人电子元器件失效的主要因素。因此,为了设计合理地保护救援机器人内部电子元器件的热防护结构,利用COMSOL Multiphysics软件分别建立了相变胶囊复合结构、热障-隔热双层结构及玻璃棉... 详细信息

持续高温的工作环境产生的热量是导致火灾中救援机器人电子元器件失效的主要因素。因此,为了设计合理地保护救援机器人内部电子元器件的热防护结构,利用COMSOL Multiphysics软件分别建立了相变胶囊复合结构、热障-隔热双层结构及玻璃棉胶囊复合结构模型,通过数值模拟的方法对比3种结构的热防护性能。然后,通过改变相变胶囊尺寸和堆积方式,设计了相变胶囊单层堆积结构、双层堆积结构和大小胶囊混合堆积结构,进一步探究了相变材料含量和堆积方式对热防护效果的影响。结果表明:应用相变材料的相变胶囊复合结构具有更优秀的热防护性能;在整个加热期内,大尺寸相变胶囊堆积的单层结构内壁平均温升相较于双层堆积结构和混合堆积结构分别降低了41.8%和29%,表现出更优的热防护效果。

关键词：救援机器人热防护相变胶囊数值研究

首届全国空天飞行器结构强度与热防护学术会议征文通知(第一轮)

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宇航学报 2024年第6期45卷 F0002-F0002页

首届全国空天飞行器结构强度与热防护学术会议是由中国宇航学会、空天飞行技术全国重点实验室、强度与结构完整性全国重点实验室、特种环境复合材料技术国家级重点实验室、高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室、高超声速飞行器热强... 详细信息

首届全国空天飞行器结构强度与热防护学术会议是由中国宇航学会、空天飞行技术全国重点实验室、强度与结构完整性全国重点实验室、特种环境复合材料技术国家级重点实验室、高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室、高超声速飞行器热强度工业和信息化部重点实验室联合主办的行业盛会,旨在构建一个高水平学术交流平台,探索空天飞行器科技的前沿--结构强度与热防护技术的最新进展与未来挑战。大会现开启征文,将遴选高水平论文进行口头报告交流,欢迎大家踊跃投稿并积极参会。

关键词：中国宇航学会重点实验室结构强度复合材料技术口头报告工业和信息化部热防护学术会议

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RBCC发动机火箭出口结构热防护研究

推进技术 2022年第4期43卷 148-156页

作者：邹西凤宋畅樊孝清刘烨辉李亭鹤北京动力机械研究所高超声速冲压发动机技术重点实验室北京100074

基于目前RBCC组合发动机开展了火箭出口位置结构热防护的研究,该发动机结构形式为火箭从冲压发动机燃烧室侧壁嵌入,火箭出口紧贴冲压发动机燃烧室壁面。火箭出口超高温、高热流、冲刷大的特点,导致该位置热环境非常严酷,为了探索火箭出... 详细信息

基于目前RBCC组合发动机开展了火箭出口位置结构热防护的研究,该发动机结构形式为火箭从冲压发动机燃烧室侧壁嵌入,火箭出口紧贴冲压发动机燃烧室壁面。火箭出口超高温、高热流、冲刷大的特点,导致该位置热环境非常严酷,为了探索火箭出口位置热防护结构,开展了三种结构热防护方案的试验研究。研究结果表明,石英/酚醛内壳和高温合金外壳复合结构热防护方案能够满足30s量级的地面试验,能够满足火箭出口恶劣环境的热防护要求。研究结果还表明,热防护材料至关重要,高温合金材料不适合应用于火箭出口热防护;高硅氧/酚醛材料虽然基本能满足试验的热防护需求,但其抗烧蚀性能略低,尤其当材料完全炭化后产生的强度降低、收缩、分层、热导系数增加等问题,在更长时间试验中会导致热防护失效,针对这些问题,本文提出了进一步研究建议。

关键词： RBCC发动机火箭出口结构热防护试验

首届全国空天飞行器结构强度与热防护学术会议征文通知(第二轮)

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宇航学报 2024年第7期45卷 F0003-F0003页

首届全国空天飞行器结构强度与热防护学术会议是由中国宇航学会、空天飞行技术全国重点实验室、强度与结构完整性全国重点实验室、特种环境复合材料技术国家级重点实验室、高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室、高超声飞行器热强度... 详细信息

首届全国空天飞行器结构强度与热防护学术会议是由中国宇航学会、空天飞行技术全国重点实验室、强度与结构完整性全国重点实验室、特种环境复合材料技术国家级重点实验室、高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室、高超声飞行器热强度工业和信息化部重点实验室联合主办的行业盛会。旨在构建一个高水平学术交流平台,探索空天飞行器科技的前沿--结构强度与热防护技术的最新进展与未来挑战。

关键词：中国宇航学会重点实验室结构强度复合材料技术工业和信息化部热防护学术会议学术交流平台