纳米酚醛气凝胶材料高温热物性参数辨识方法

作者：张红军^*; 李海群; 康宏琳; 罗金玲

来源：北京航空航天大学学报, 2023, 49(01): 92-99.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2021.0170

• 纳米酚醛气凝胶
• 高温热物性参数
• 辨识方法
• 分层温度传感器
• 烧蚀传感器

临近空间高超声速飞行器大面积区域可能广泛采用纳米酚醛气凝胶(IPC)材料，获取高超声速气动加热作用下IPC材料的高温热物性参数，对于高超声速飞行器热防护系统的精细化设计具有重要的意义。考虑烧蚀效应的材料高温热物性参数辨识方法研究，基于Ablation Workshop烧蚀热响应标准算例对高温热物性参数辨识方法进行验证，计算结果表明：热物性参数辨识分析方法计算精度较高；通过带分层温度/烧蚀传感器的IPC材料电弧风洞试验，得到典型来流状态下不同厚度IPC材料内部的温度分布及热解厚度分布数据，通过辨识获得高温烧蚀条件下IPC材料热导率随温度的变化关系，IPC材料原始层热导率在温度低于800 K时随温度缓慢上升（热导率维持在0.1 W/(m·K)以下），之后材料热解使得热导率发生突变，碳化层热导率在温度高于800 K时随着温度的上升急剧增大，到1 300 K左右时上升到0.17 W/(m·K)。

• 单位
  北京空天技术研究所