镁合金超疏水磷酸盐化学转化涂层的制备与耐蚀性能

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作者 夏先朝 聂敬敬 +6 位作者 李逸 蔡微波 孙京丽 袁勇 张利嵩 王晓雪 董泽华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期116-128,共13页

目的研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化涂层耐蚀性的影响,利用PA和Ce3+的螯合作用及低表面能物质的修饰提升涂层的防护性能。方法将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,对传统的磷酸盐化学转化膜进行后处理改性,在镁合金基体上制备... 目的研究超疏水改性处理对磷酸盐化学转化涂层耐蚀性的影响,利用PA和Ce3+的螯合作用及低表面能物质的修饰提升涂层的防护性能。方法将仿生超疏水技术和化学转化技术相结合,对传统的磷酸盐化学转化膜进行后处理改性,在镁合金基体上制备了具有超疏水效应的磷酸盐化学转化膜。通过扫描电子显微镜、红外光谱、接触角测试、电化学测试等方法研究改性后涂层的微观形貌、润湿性和耐蚀性。结果SEM结果显示,经过后处理改性后,磷酸盐化学转化膜(PCC)表面的缺陷被有效封堵,膜层致密性显著提高。接触角测试结果表明,改性后膜层的静态水接触角高达156.5°,滚动角低至5°,呈现出优异的超疏水性能。电化学测试结果显示,后处理改性后的超疏水膜层的防护性能显著提高;相较于PCC膜层,超疏水膜层的腐蚀电流密度降低了1个数量级,低频阻抗模值则提高了1个数量级,并且经过12 d浸泡后其低频阻抗模值仍然高于104Ω·cm^(2)。中性盐雾测试结果表明,改性后涂层的耐盐雾性能大幅提升,耐盐雾超过100h。结论该涂层展现出了优异的憎水性能和良好的自清洁性能,能够为基体提供高效且持久的腐蚀防护。 展开更多

关键词 镁合金 耐蚀性 表面防护 化学转化 超疏水涂层

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以TFE/NMP为工质的GAX循环计算与分析 被引量：2

2

作者 张利嵩 徐士鸣 冷振 《流体机械》 CSCD 北大核心 2000年第4期47-49,29,共4页

在简要介绍GAX循环的基础上 ,对以TFE/NMP为工质的GAX循环进行了热力计算 。

关键词 GAX循环 吸收式制冷 热力计算 工质

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垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热质传递试验研究 被引量：6

3

作者 刘艳丽 徐士鸣 张利嵩 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期11-18,共8页

作为一种新型的吸收式制冷工质对———TFE/NMP ( 2 ,2 ,2 trifluo roethanol/N methylpyrolidone ,中文名 :三氟乙醇 /氮甲基吡咯烷酮 ) ,因其良好的工作特性而被国际制冷界所重视 ,但有关吸收式制冷 /热泵系统运行中的一个重要环节... 作为一种新型的吸收式制冷工质对———TFE/NMP ( 2 ,2 ,2 trifluo roethanol/N methylpyrolidone ,中文名 :三氟乙醇 /氮甲基吡咯烷酮 ) ,因其良好的工作特性而被国际制冷界所重视 ,但有关吸收式制冷 /热泵系统运行中的一个重要环节———TFE/NMP降膜吸收过程中的传热、传质现象却少有人进行过研究。在国家自然科学基金的资助下 ,我们建立了单根管吸收试验台以研究TFE/NMP降膜吸收过程中热、质传递规律。在不同TFE/NMP溶液流量和不同冷却水流量条件下 ,测得两组试验数据。对试验数据进行处理并对其数据结果加以分析后 。 展开更多

关键词 降膜吸收 TFE/NMP 垂直管 试验研究 热量传递 质量传递 氮甲基吡咯烷酮 三氟乙醇 吸收式制冷工质

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垂直管内TFE/NMP降膜吸收热质传递数值模拟 被引量：6

4

作者 刘艳丽 徐士鸣 张利嵩 《流体机械》 CSCD 2002年第1期57-61,36,共6页

通过对垂直管内溶液降膜吸收过程特点的分析 ,建立了垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热、质传递物理和数学模型。充分考虑了吸收液膜膜厚的变化 ,以及横向对流项对液膜内热、质传递和气液界面处热量流率及质量流率的影响。采用适当有限... 通过对垂直管内溶液降膜吸收过程特点的分析 ,建立了垂直管内TFE/NMP降膜吸收过程中热、质传递物理和数学模型。充分考虑了吸收液膜膜厚的变化 ,以及横向对流项对液膜内热、质传递和气液界面处热量流率及质量流率的影响。采用适当有限差分法对数学模型进行数值求解 ,得出温度、浓度分布及界面质量、热量流率等参数。通过对算例计算结果的分析 ,得到一些相关结论。 展开更多

关键词 降膜吸收 热质传递 数值模拟 TFE/NMP垂直管 有限差分法 制冷系统

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玻璃钢复合材料受热状态物性参数变化研究 被引量：4

5

作者 罗礼平 张利嵩 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期60-63,共4页

玻璃钢复合材料主要成分为玻璃纤维和树脂,其制品在受热状态下会发生复杂的物理化学变化,相应的物性参数也随之会有较大变化,进而影响材料结构内部的温度分布;对其受热状态下的变化过程进行研究,给出相应的物性参数变化模型;制备玻璃钢... 玻璃钢复合材料主要成分为玻璃纤维和树脂,其制品在受热状态下会发生复杂的物理化学变化,相应的物性参数也随之会有较大变化,进而影响材料结构内部的温度分布;对其受热状态下的变化过程进行研究,给出相应的物性参数变化模型;制备玻璃钢试样进行风洞条件下的烧蚀试验,测量试样背面温升,与应用物性参数变化模型进行的仿真计算结果较为吻合,表明模型构建符合工程实际。 展开更多

关键词 玻璃钢 受热状态 物性参数 模型构建

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有机纤维与酚醛树脂的相似性及应用研究 被引量：1

6

作者 罗礼平 张利嵩 +1 位作者 华小玲 尚龙 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期13-15,共3页

为了解决新型有机纤维改性硅基/酚醛复合材料的烧蚀/温度场计算问题,提出了将改性用的有机纤维等效于酚醛树脂的处理方法。通过试验表明有机纤维与酚醛树脂具有一定的热相似性,理论计算时将有机纤维成分按树脂处理,从而利用已有树脂基... 为了解决新型有机纤维改性硅基/酚醛复合材料的烧蚀/温度场计算问题,提出了将改性用的有机纤维等效于酚醛树脂的处理方法。通过试验表明有机纤维与酚醛树脂具有一定的热相似性,理论计算时将有机纤维成分按树脂处理,从而利用已有树脂基类防热材料设计方法来预测有机纤维类复合材料的烧蚀/温度场。试验结果表明此方法合理可行。 展开更多

关键词 烧蚀 复合材料 有机纤维 酚醛树脂 相似性

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飞行器主动热控用半导体制冷器性能初步研究 被引量：1

7

作者 齐斌 张利嵩 +2 位作者 邹样辉 娄文忠 田宁 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期95-98,106,共5页

为了利用半导体制冷器进行飞行器关键部位的热控方案设计,对某型半导体制冷器性能进行了测试与参数分析。设计了半导体制冷器的性能测试方案,获得了散热端不同散热工况下的试验数据,分析了电流与电压、温差、制冷量等相互之间的关系,并... 为了利用半导体制冷器进行飞行器关键部位的热控方案设计,对某型半导体制冷器性能进行了测试与参数分析。设计了半导体制冷器的性能测试方案,获得了散热端不同散热工况下的试验数据,分析了电流与电压、温差、制冷量等相互之间的关系,并获得了制冷器的温差电势率α、总热导K和总热阻R,对其热电性能参数进行了反推计算和对比验证,验证了计算模型。使用该型制冷器对某型飞行器关键部位热环境进行了热控方案设计,获得了其工作参数和制冷效率。 展开更多

关键词 主动热控 半导体制冷 制冷试验

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透波材料的高温介电性能测试与分析 被引量：1

8

作者 徐银芳 张利嵩 +1 位作者 张喦 梁欢 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期70-74,共5页

详细分析了基于终端短路波导法材料高温介电性能的测试方法,给出了几种典型透波材料从室温到1600℃的高温介电性能测试与分析结果。由结果可知,由于表面吸附水和体内物理水的存在,一般在1000℃以前,随着温度升高,水分挥发或蒸发,复合材... 详细分析了基于终端短路波导法材料高温介电性能的测试方法,给出了几种典型透波材料从室温到1600℃的高温介电性能测试与分析结果。由结果可知,由于表面吸附水和体内物理水的存在,一般在1000℃以前,随着温度升高,水分挥发或蒸发,复合材料的介电常数ε和损耗角正切tanδ会有所减小;当温度升至1000℃,由于材料中所吸附的水分基本挥发完全,ε和tanδ降到最小值;当温度高于1000℃时,由于复合材料在制备过程中会引入微量杂质,随着温度升高这些微量杂质开始电离,并产生粒子电导,所以导致ε和tanδ均有较大幅度的上升。本文实测数据可以用于高超声速电磁窗材料透波性能的研究与应用。 展开更多

关键词 高温 介电性能 测试 短路波导法

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多体分离回追现象与方案验证

9

作者 李晓轩 杨依峰 +2 位作者 张利嵩 秦绪国 戈庆明 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第6期69-72,共4页

在高超声速底流区内进行分离时,由于底流区内流动动压极低,分离体分离后具有极大的回追风险。为了解决分离体回追问题,提出了“后抛+侧抛”的分离方案,并对该分离方案进行了数值仿真分析,仿真结果表明该方案可以有效解决底流区分离时的... 在高超声速底流区内进行分离时,由于底流区内流动动压极低,分离体分离后具有极大的回追风险。为了解决分离体回追问题,提出了“后抛+侧抛”的分离方案,并对该分离方案进行了数值仿真分析,仿真结果表明该方案可以有效解决底流区分离时的分离体回追问题。 展开更多

关键词 高超声速 底流区 分离 回追

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高温风洞气氧/煤油燃烧加热装置设计与试验 被引量：5

10

作者 姜一通 田宁 +4 位作者 肖虹 张利嵩 邹样辉 李小平 韩梦阳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1210-1216,共7页

高温风洞是开展飞行器热防护技术研究的重要试验设备。为满足在高温风洞前端长时间生成大尺度、高焓、高速气流的试验需求,提出了一种基于气氧/煤油燃烧的高温流场生成装置。装置采用火炬式点火器点火启动,通过使用气液同轴离心喷嘴以... 高温风洞是开展飞行器热防护技术研究的重要试验设备。为满足在高温风洞前端长时间生成大尺度、高焓、高速气流的试验需求,提出了一种基于气氧/煤油燃烧的高温流场生成装置。装置采用火炬式点火器点火启动,通过使用气液同轴离心喷嘴以及分区隔板的喷注器进行燃烧组织,并由可替换的型面射流喷管实现大尺度均匀流场的生成。30kg/s量级加热装置千秒热试车调试结果表明,该装置能够实现快速点火并长时间维持大尺度稳定流场的生成,在飞行器热防护地面试验技术领域将有良好的应用前景。 展开更多

关键词 高温风洞 气氧煤油 燃烧加热 流场 试验

原文传递

高温风洞收集口喷水降温数值仿真研究 被引量：5

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作者 姜一通 张利嵩 +2 位作者 邹样辉 田宁 李彦良 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期702-708,共7页

针对高温风洞中扩压器前段壁面防热问题,提出对高温气流外缘喷水降温的方法。通过在收集器入口与喷管出口间安装喷水环,利用液态水汽化吸热对高温气流进行降温,使扩压器壁面形成低温保护层。为了解该方法降温效果,本文利用DPM、组分输... 针对高温风洞中扩压器前段壁面防热问题,提出对高温气流外缘喷水降温的方法。通过在收集器入口与喷管出口间安装喷水环,利用液态水汽化吸热对高温气流进行降温,使扩压器壁面形成低温保护层。为了解该方法降温效果,本文利用DPM、组分输运等模型的耦合建立了超声速两相流CFD模型,对向超声速热气流喷水进行降温的过程进行了数值计算,计算结果表明,扩压器启动后有显著的降温保护效果。同时,为探索风洞排气背压和喷水量对风洞流场和壁面降温效果的影响,通过计算得出了变排气背压、变喷水量与降温效果之间的关系,为高温风洞收集口喷水降温装置的优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 高温风洞 扩压器 喷水 降温 两相流 数值仿真

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高超声速飞行器热流密度/分层温度/碳化层研究 被引量：5

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作者 杨凯威 张杨 +1 位作者 梁欢 张利嵩 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期33-39,共7页

受试验设备能力限制,地面风洞无法完全模拟高超声速飞行器临近空间热环境。文章采用在飞行器表面开孔安装长时耐高温热流传感器直接测量热流密度的方法,国内首次获得Ma12以上高超声速飞行器表面热流密度时变数据和边界层转捩特征。实测... 受试验设备能力限制,地面风洞无法完全模拟高超声速飞行器临近空间热环境。文章采用在飞行器表面开孔安装长时耐高温热流传感器直接测量热流密度的方法,国内首次获得Ma12以上高超声速飞行器表面热流密度时变数据和边界层转捩特征。实测热流值与理论预示值规律相同,两者偏差小于20%。针对树脂基材料导热微分方程中虽考虑了热解吸热项,但未考虑导热系数随温度变化情况,采用在树脂基材料导热微分方程中加入物性参数随温度变化项的方法,计算了飞行器热防护结构内部分层温度和碳化层厚度,并与实测结果进行了比较,不考虑树脂热解特性和材料物性参数随温度变化,理论值高于实测值,最大偏差275~320℃;考虑热解特性和物性参数随温度变化情况,计算值与实测值最大偏差小于70℃。 展开更多

关键词 再入飞行器 实测热流密度 转捩特征 分层温度 碳化层厚度

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PGE/Phenolic的动态热解对温度场计算的影响 被引量：2

13

作者 蒋凌澜 张利嵩 +1 位作者 匡松连 刘娜 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期16-20,41,共6页

通过建立材料动态热解情况下的非稳态导热微分方程,研究了PGE/Phenolic的动态热解对温度场计算的影响,并将理论计算值与地面试验的实测值进行了对比分析。结果表明,对PGE/Phenolic考虑动态热解能有效修正温度场计算的精度,使理论计算值... 通过建立材料动态热解情况下的非稳态导热微分方程,研究了PGE/Phenolic的动态热解对温度场计算的影响,并将理论计算值与地面试验的实测值进行了对比分析。结果表明,对PGE/Phenolic考虑动态热解能有效修正温度场计算的精度,使理论计算值与实测值更为接近。 展开更多

关键词 PGE PHENOLIC 动态热解 热传导 温度场计算

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高超声速再入热环境下防热复合材料烧蚀传热计算及影响因素分析 被引量：2

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作者 杨驰 刘娜 +2 位作者 孔维萱 张利嵩 陈政伟 《玻璃钢／复合材料》 CSCD 北大核心 2017年第4期35-41,共7页

为满足高超声速飞行器防热设计中对烧蚀温度场的计算要求,建立了适用于高超声速飞行器防热复合材料的烧蚀传热计算方法,通过算例将烧蚀温度场计算结果与简化模型和试验结果进行了对比,验证了计算方法的合理性。进而运用该方法分析了长... 为满足高超声速飞行器防热设计中对烧蚀温度场的计算要求,建立了适用于高超声速飞行器防热复合材料的烧蚀传热计算方法,通过算例将烧蚀温度场计算结果与简化模型和试验结果进行了对比,验证了计算方法的合理性。进而运用该方法分析了长时间中低热流加热和短时间高热流加热两种特定热环境下的热导率、密度、表面发射率、动态热解等因素对烧蚀传热的影响规律。结果表明各个因素对烧蚀传热行为的影响程度不同。其中热导率对防热材料内部温度的影响最大,表面发射率对材料表面温度的影响较大,对内部温度的影响程度与时间相关;热解动力学参数中活化能对材料内部温度有一定的影响;活化能和热导率对材料热解碳化过程的影响较为显著。研究结果为烧蚀传热计算精度的进一步提高提供了参考价值。 展开更多

关键词 特定热环境 影响规律 烧蚀传热 内部温度

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树脂基热防护材料烧蚀传热的关键参数影响性分析 被引量：1

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作者 王潇敏 程文龙 +1 位作者 张利嵩 刘娜 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1385-1390,共6页

针对树脂基热防护材料烧蚀传热的关键参数分析问题,采用碳化层-热解层-原始材料层一维模型,分析了热防护材料烧蚀热解响应过程的传热特性,得出了不确定参数影响传热过程的敏感性大小,结果表明:材料的热导率对树脂基热防护材料烧蚀传热... 针对树脂基热防护材料烧蚀传热的关键参数分析问题,采用碳化层-热解层-原始材料层一维模型,分析了热防护材料烧蚀热解响应过程的传热特性,得出了不确定参数影响传热过程的敏感性大小,结果表明:材料的热导率对树脂基热防护材料烧蚀传热特性影响最大,密度、比热容和材料厚度影响程度较大,其他参数的影响性可以忽略。同时建立了温度和不确定参数之间的量纲1准则关系式,为热防护材料的选取设计以及模型参数修正提供了参考依据。 展开更多

关键词 数值分析 热解 传热 敏感性分析

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长时间高温热环境考核试验中石英灯阵的破坏及预防 被引量：1

16

作者 夏吝时 张利嵩 +2 位作者 张凯 石宝丽 齐斌 《装备环境工程》 CAS 2020年第10期75-81,共7页

目的解决220 V-6 kW石英灯管阵列在试件表面1200℃持续40 min以上试验过程中的热破坏问题。方法对灯管破坏形貌进行分析,通过热应力计算找到了爆灯的主要原因。针对现有加热器灯阵中灯头部位的热结构问题设计一套气体强制对流冷却装置,... 目的解决220 V-6 kW石英灯管阵列在试件表面1200℃持续40 min以上试验过程中的热破坏问题。方法对灯管破坏形貌进行分析,通过热应力计算找到了爆灯的主要原因。针对现有加热器灯阵中灯头部位的热结构问题设计一套气体强制对流冷却装置,利用流体仿真分析方法获得出气管上不同出气孔孔径在相同间距条件下的气流速度、出气管外空流场状态和有灯阵时的灯头绕流冷却效果,为结构设计提供依据。结果在相同地面热环境模拟试验中成功进行了考核试验。对比有无冷却装置时的试验结果,对流换热装置能够增加灯管使用寿命,保证试验质量。结论针对灯头部位进行强制对流保护的方法,能够提高加热器在试验过程中的热环境模拟温度上限和有效试验时间,对高温长时间类热环境试验具有较好的应用和推广价值。 展开更多

关键词 高温热环境 热应力 强制对流 使用寿命

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功能梯度防热材料在高超声速飞行器热防护上的设计研究 被引量：7

17

作者 蒋凌澜 张利嵩 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2015年第3期16-21,共6页

研究梯度型防热材料的烧蚀/温度场计算方法,基于分层法,将梯度型防热材料平面结构划分成若干层,每层的材料参数按函数形式变化,在此基础上对材料的热防护方案进行烧蚀/温度场计算。通过与单层均质防热材料、单层均质低密度防热材料、双... 研究梯度型防热材料的烧蚀/温度场计算方法,基于分层法,将梯度型防热材料平面结构划分成若干层,每层的材料参数按函数形式变化,在此基础上对材料的热防护方案进行烧蚀/温度场计算。通过与单层均质防热材料、单层均质低密度防热材料、双层式防热材料和夹层式防热材料计算结果的对比分析,指出梯度型防热材料的优势,以及运用于高超声速飞行器需关注和解决的问题。研究结果表明,梯度型防热材料在不增加表面的热解烧蚀量的情况下,能明显减少向内部结构传导的热量,大大减轻防热结构的重量,显示了在高超声速气动热防护领域极高的防热效率和应用前景。 展开更多

关键词 功能梯度防热材料 高超声速飞行器 热防护 分层法 烧蚀/温度场计算

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电弧加热试验条件下钝舵表面热环境数值研究

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作者 李旭东 张杨 +1 位作者 张利嵩 彭杰 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2014年第2期58-64,共7页

采用计算流体动力学(CFD)方法模拟钝舵在电弧加热试验中的流场和气动热环境,分析不同来流状态下舵周围流场的特征,以及对应的舵前缘和侧面热流分布规律,并与试验结果进行对比。当仅存在舵前缘斜激波时,计算结果和试验结果符合较好,根据... 采用计算流体动力学(CFD)方法模拟钝舵在电弧加热试验中的流场和气动热环境,分析不同来流状态下舵周围流场的特征,以及对应的舵前缘和侧面热流分布规律,并与试验结果进行对比。当仅存在舵前缘斜激波时,计算结果和试验结果符合较好,根据流场分析结果解释了舵前缘多个局部高热流区和侧面三角形低热流区的成因机理:当喷管出口出现斜激波系时,出现斜激波系与舵前缘边界层的相互干扰,导致干扰区热流变高,从而改变舵前缘热流分布规律。但是由于测量手段的限制,某些流场特征无法在试验结果中体现,导致计算结果和试验结果不完全符合。 展开更多

关键词 钝舵 气动热环境 斜激波系 激波 边界层干扰 电弧加热器

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基于粒子群算法的多层介质透波性能优化

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作者 王传兵 张利嵩 +2 位作者 李翔 岳松 吴秉横 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期498-503,共6页

雷达罩多采用单层结构设计,但是其工作带宽较窄,难以适应宽频段的透波要求。对于大入射角情况下的透波要求,单层结构设计更是难以满足要求。随着雷达导引头的工作频率逐渐加宽,以及雷达导引头的宽扫描角要求,单层结构设计的雷达罩越来... 雷达罩多采用单层结构设计,但是其工作带宽较窄,难以适应宽频段的透波要求。对于大入射角情况下的透波要求,单层结构设计更是难以满足要求。随着雷达导引头的工作频率逐渐加宽,以及雷达导引头的宽扫描角要求,单层结构设计的雷达罩越来越难以满足要求。为了适应宽频带的透波要求,该文从介质平板透波性能分析出发,推导出多层介质平板的透波性能,并利用粒子群算法,设计出相应的优化适应度函数和目标函数。对多层介质平板的厚度在多频点、多入射角条件下进行优化设计,得出了可以满足宽频带、大入射角透波要求的多层介质平板结构。 展开更多

关键词 介质平板 多层 粒子群算法 雷达罩 透波优化

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基于热辨识技术的硅基防热材料高温热导率测量

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作者 杨驰 刘娜 +2 位作者 张利嵩 应伟 景昭 《工业加热》 CAS 2017年第3期12-15,共4页

硅基防热材料是高超声速飞行器防热系统用重要材料之一,但由于硅基防热材料在高温条件下存在着复杂的物理化学变化,使得高温热导率的获取变得困难,这已成为飞行器防热系统精细化设计的主要制约瓶颈。基于热导率辨识方法,设计了一种能够... 硅基防热材料是高超声速飞行器防热系统用重要材料之一,但由于硅基防热材料在高温条件下存在着复杂的物理化学变化,使得高温热导率的获取变得困难,这已成为飞行器防热系统精细化设计的主要制约瓶颈。基于热导率辨识方法,设计了一种能够实现硅基防热材料高温热导率测量的试验测量装置,对硅基防热材料在常温~800℃热导率进行了测量,并将测得的热导率外推应用到其他试验状态。结果表明,测得的硅基防热材料高温热导率合理可靠,具有很高的工程精度。该试验测量装置可实现不同温度下热导率的同步测量,测量成本低,效率高,这对其他防热材料的高温热导率测量具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 硅基防热材料 测量装置 高温热导率

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