复合材料烧蚀行为的数值模拟.pdf

C／C复合材料烧蚀行为的数值模拟兰州理工大学硕士学位论文学校代号：10731学密级：公开号：082080503021

MaterialbyOejunB．E．(LanzhouTechnology)2008MasterSimulationAblationforCompositetheintheUniversityofBehaviorCarbon／CarbonYangAthesissubmittedinpartialsatisfactionRequirementsdegreeEngineeringGraduateSchoolLanzhouTechnologySupervisorProfessorLanYefengandLiXudongApril，2011
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善嘉墓耋粼础作者签名：枷穗：军导师签名．／纱吖。矿兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明学位论文版权使用授权书原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。日期：手·r，年∥月5日本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：函，f年日期：善，『年6月岁～日，月5日
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目录要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．；⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．I第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1课题来源⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2研究目的及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．31-3国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41．3．1碳／碳复合材料的国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．41．3．2碳／碳复合材料烧蚀国内外研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．91．4理论基础⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．101．4．1偏微分方程的弱解形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．101．4．2化学反应边界层理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．111．5主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．：⋯⋯．．12第2章C／c复合材料高温化学平衡产物分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．142．1化学基本原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．142．1．1吉布斯自由能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．142．1．2化学平衡⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯162．1．3化学平衡常数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．162．2烧蚀产物分析的原理和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．162．2．1质量守恒方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．172．2．2热化学烧蚀产物分布的计算方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．17c／c复合材料超高温热化学烧蚀数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．18c／c复合材料热化学烧蚀产物的计算方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．18第3章烧蚀化学平衡边界层方程组的求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．1化学反应边界层问题描述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．243．1．1烧蚀边界层传热⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯243．1．3化学组元模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．263．1．5表面组元浓度方程求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯283．2有限元软件建模及求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯293．2．2数值求解步骤⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．323．2．3模型建立及其数值求解⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯332．3．2计算结果及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯193．1．2空气组元边界层控制方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．253．1．4壁面组元浓度边界条件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．2．1瞬态Navier—Stokes方程有限元数值求解的“弱"形式⋯⋯⋯．．30第4章C／C复合材料高温热化学烧蚀温度场的数值模拟⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．37摘硕士学位论文Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．][][2．32．3．1

4．1瞬态温度场的数学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯384．1．1能量传递形式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．384．1．2瞬态温度场求解的控制方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯