红外窗口材料瞬态辐射导热耦合换热研究

admin · 发表于 2022-5-17 19:33:00

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雅宝题库解析：
高超声速飞行器的飞行速度会达到在5马赫数以上，其会受到严重的气动加热，造成高超声速飞行器的材料和结构出现“热障”题目，导致飞行器表面的局部高温，从而严重影响飞行器材料结构的热防护和热强度。红外窗口是红外成像导引头的关键部件之一。对红外窗口强烈的气动加热会造成严重的探测系统性能损失，最终影响导弹的制导精度。为了提高热环境模拟试验的有效性，发展适合的热环境模拟方法，需要对红外窗口的温度响应机理进行系统的研究。红外窗口内部的传热本质上是一个非灰介质瞬态辐射导热耦合换热题目，涉及到介质内部辐射传递方程的求解。本文采用光线跟踪法及区域法求解红外窗口内部的辐射换热题目。这两种方法具有原理简单，物理模型概念清晰，计算方便等优点。将这两种方法与限差分法相结合，建立了纯导热，半透明介质及非灰介质的辐射导热耦合换热模型，求解了一维无限大平板及二维圆盘在各种情况下的内部温度分布。同时，探索了红外窗口外界环境，边界条件，材料的物性参数等因素对红外窗口表面及内部温度分布的影响。通过研究发现，高温时，红外窗口内部的辐射换热对整个红外窗口内部的温度分布有很大的影响。同时，红外窗口的外界对流换热边界条件，恒热流边界条件，流体温度，对流换热系数，材料的物性参数，如红外窗口导热系数和光谱吸收系数等也不同程度地影响着红外窗口内部的温度分布。

红外窗口材料瞬态辐射导热耦合换热研究

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