轻质点阵主动冷却壁板流热固耦合传热及热结构响应研究.docx

轻质点阵主动冷却壁板流热固耦合传热及热结构响应研究
轻质点阵主动冷却壁板流热固耦合传热及热结构响应研究
摘要：
随着科技的进步和工业生产的发展，高温工况下壁板的保护和冷却显得尤为重要。本文针对轻质点阵主动冷却壁板，研究其流热固耦合传热机制及热结构响应特性，为壁板保护和冷却技术提供新的思路与方法。
本文首先介绍了轻质点阵主动冷却壁板的研究背景和意义。然后，对轻质点阵主动冷却壁板的流热固耦合机制进行了理论分析和数值模拟。通过分析壁板表面的流动过程和热传递机制，得出了流热固耦合传热模型，为后续实验提供了理论基础。
接着，本文设计了一套实验系统，对轻质点阵主动冷却壁板的流热固耦合传热特性进行了实验研究。通过测量壁板表面温度分布和流场速度分布，得到了壁板表面传热情况。实验结果表明，轻质点阵主动冷却壁板可以有效冷却高温工况下的壁板，并提高传热效率。
在研究了流热固耦合传热特性后，本文还对轻质点阵主动冷却壁板的热结构响应进行了研究。通过数值模拟和实验测量，分析了壁板在高温工况下的热应力和热变形情况。结果显示，轻质点阵主动冷却壁板能够有效减小热应力和热变形，提高壁板的稳定性和寿命。
最后，本文对轻质点阵主动冷却壁板的优势和应用前景进行了讨论。轻质点阵主动冷却壁板不仅可以提高壁板的保护能力，还可以提高工业生产的效率和质量。在航空航天、能源和化工等领域具有广阔的应用前景。
关键词：轻质点阵；主动冷却；流热固耦合；传热特性；热结构响应
Abstract：
Withtheadvancementoftechnologyandthedevelopmentofindustrialproduction,theprotectionandcoolingofthewallpanelunderhightemperatureconditionsareparticularlyimportant.Thispaperfocusesontheresearchoftheflow-thermal-mechanicalcouplingheattransfermechanismandthethermal-structuralresponsecharacteristicsofthelightweightlatticeactivecoolingwallpanel,providingnewideasandmethodsforwallpanelprotectionandcoolingtechnology.
Thispaperfirstintroducestheresearchbackgroundandsignificanceofthelightweightlatticeactivecoolingwallpanel.Then,theflow-thermal-mechanicalcouplingmechanismofthelightweightlatticeactivecoolingwallpanelistheoreticallyanalyzedandnumericallysimulated.Byanalyzingtheflowprocessandheattransfermechanismonthesurfaceofthewallpanel,aflow-thermal-mechanicalcouplingheattransfermodelisobtained,providingatheoreticalbasisforsubsequentexperiments.
Then,thispaperdesignsanexperimentalsystemtostudytheflow-thermal-mechanicalcouplingheattransfercharacteristicsofthelightweightlatticeactivecoolingwallpanel.Bymeasuringthesurfacetemperaturedistributionandflowvelocitydistributionofthewallpanel,theheattransfersituationonthesurfaceofthewallpanelisobtained.Theexperimentalresultsshowthatthelightweightlatticeactivecoolingwallpanelcaneffectivelycoolthewallpanelunderhightemperatureconditionsandimprovetheheattransferefficiency.
Afterstudyingtheflow-thermal-mechanicalcouplingheattran