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Modeling Approach for Intumescing Charring Heatshield Materials

机译：注入炭化热屏材料的建模方法

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Intumescing heatshield materials have been shown to provide significant thermal protection for missile system environments. The design and use of these materials requires the analytic understanding of a considerable level of thermodynamic phenomena occurring on the surface as well as in-depth. These phenomena can include in-depth thermochemical decomposition, pyrolysis gas generation and mass transfer, thermophysical property change, thermochemical and mechanical ablation, intumescence or conduction path growth, and boundary-layer modification due to pyrolysis gas injection or surface reactions. The current state of the art for modeling thermo-chemically decomposing heatshield materials is enhanced through the addition of intumescent behavior effects to the Aerotherm Charring Material Thermal Response and Ablation Program (CMA). State-of-the-art real-time radiography methods along with embedded thermocouples were utilized in a radiant heating environment to obtain in-depth thermochemical decomposition, thermal response, and intumescence. The resulting intumescence model was applied and validated for a low-shear hypersonic high-altitude environment.
机译：已经证明，注入热屏蔽材料可为导弹系统环境提供重要的热保护。这些材料的设计和使用要求对表面上以及深处发生的相当水平的热力学现象进行分析理解。这些现象可能包括深入的热化学分解，热解气体的产生和传质，热物理性质的变化，热化学和机械烧蚀，膨胀或传导路径的生长以及由于热解气体注入或表面反应引起的边界层修饰。通过将膨胀行为效应添加到Aerotherm炭化材料热响应和消融程序（CMA）中，可以增强对热化学分解隔热板材料进行建模的最新技术水平。在辐射加热环境中使用了最先进的实时射线照相方法以及嵌入式热电偶，以获取深入的热化学分解，热响应和膨胀。应用所得的膨胀模型并在低剪切高超声速高海拔环境中进行了验证。

著录项

  • 来源
    《Journal of Spacecraft and Rockets》 |2006年第4期|p.739-749|共11页
  • 作者

    Gerald W. Russell; Forrest Strobel;

  • 作者单位

    U.S. Army Aviation and Missile Research Development and Engineering Center, Redstone Arsenal, Alabama 35898;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 航空;
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