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第1章 概论1

1.1 高超声速飞行器烧蚀热防护的应用与局限1

1.1.1 烧蚀热防护的应用1

1.1.2 烧蚀热防护的局限性2

1.2 非烧蚀热防护3

1.2.1 新型高超声速飞行器的热环境特性3

1.2.2 非烧蚀热防护功能4

1.2.3 非烧蚀热防护的飞行试验尝试与面临的挑战5

1.3 疏导式热防护6

1.3.1 疏导式热防护机制6

1.3.2 疏导式热防护的结构特征7

1.3.3 疏导式热防护的典型性能表征7

1.3.4 疏导式热防护的特点及适用的条件8

参考文献10

第2章 复杂外形热环境预测技术11

2.1 热环境工程计算方法12

2.1.1 基于边界层理论的热流预测方法13

2.1.2 稀薄气体效应对气动加热的影响27

2.2 热环境数值模拟技术32

2.2.1 热环境预测中的数值计算方法33

2.2.2 热环境数值预测的后处理技术40

2.2.3 网格尺度的准则44

2.2.4 应用实例及展望49

2.3 风洞热环境试验技术51

2.3.1 薄膜热电阻热流测量方法52

2.3.2 磷光热图热流测量方法57

2.3.3 红外热图热流测量试验方法64

2.3.4 薄壁模型热流测量试验方法68

参考文献71

第3章 疏导式防热的物理机制75

3.1 快速传热机制75

3.1.1 快速传热的概念和表征76

3.1.2 快速传热的材料和元件78

3.1.3 接触热阻80

3.1.4 快速传热预测技术及电加试验验证83

3.1.5 快速传热效率的影响因素与分析89

3.2 高效隔热机制93

3.2.1 典型隔热材料的制备与结构94

3.2.2 隔热性能与影响因素95

3.2.3 传热模型与模拟方法99

3.2.4 高效隔热材料相关参数的辨识方法106

3.3 辐射散热控制机制111

3.3.1 辐射散热与疏导式热防护111

3.3.2 辐射散热性能的影响因素112

3.3.3 典型防热材料表面的辐射特性116

3.3.4 疏导式热防护辐射散热控制机制119

3.4 表面抗氧化机制122

3.4.1 材料高温氧化性质概述122

3.4.2 影响材料高温抗氧化性能的因素及材料选取方法123

3.4.3 典型复合材料的抗氧化性能预测技术126

3.5 疏导式热防护技术的应用135

3.5.1 疏导式热防护的技术特征和应用条件136

3.5.2 疏导式热防护技术的典型应用137

3.5.3 热疏导思想在国外的探索与应用144

参考文献147

第4章 高温和超高温热管151

4.1 热管的概念152

4.1.1 热管的特性152

4.1.2 传热极限156

4.1.3 工作流体160

4.1.4 毛细芯162

4.1.5 热管分类165

4.2 热管的工作原理167

4.2.1 相与相变168

4.2.2 表面力作用171

4.2.3 工质流动178

4.2.4 转换温度183

4.2.5 热管启动184

4.3 热管的制备和测试187

4.3.1 工艺流程187

4.3.2 抗氧化涂层189

4.3.3 工质的保护充装191

4.3.4 毛细芯泵吸能力试验194

4.3.5 高温热管试验195

4.3.6 过载试验198

4.4 热防护异形热管201

4.4.1 工质的物性202

4.4.2 “J”和“V”形热管204

4.4.3 翼前缘腔体热管207

4.4.4 特点比较209

参考文献211

第5章 热防护试验技术216

5.1 热防护试验的特点和模拟217

5.1.1 热防护试验的特点217

5.1.2 热环境模拟的参数选择219

5.1.3 热响应特性的主要参数221

5.1.4 热防护试验的简化222

5.1.5 加热方式选择225

5.2 热防护试验技术和典型试验227

5.2.1 常用热防护试验技术227

5.2.2 典型热防护试验234

5.2.3 其他热防护试验245

5.3 热防护试验的参数测量247

5.3.1 热环境参数测量247

5.3.2 热响应参数测量253

5.4 疏导式热防护试验262

5.4.1 疏导式热防护试验条件的建立262

5.4.2 疏导式热防护试验模型265

5.4.3 疏导式热防护验证试验267

参考文献276