背面喷涂高辐射涂层的发动机防热材料电弧加热试验模拟方法

涂建强¹，陈连忠¹，杨宪宁¹，琚印超²，王琴²

1. 中国航天空气动力技术研究院2. 北京动力机械研究所,高超声速冲压发动机技术重点实验室

摘 要：采用等离子电弧加热器双模型矩形湍流导管试验技术模拟了发动机内流热环境,对背面喷涂了高辐射涂层的发动机防热材料进行了热防护性能考核。利用改进的试验件安装方法,在防热材料的背面提供了开敞式的常温环境,使防热材料的高温背面能够对周围常温环境辐射散热,模拟了防热材料背面的换热环境。采用K型热电偶和单色红外测温仪测量了防热材料背面高辐射涂层的温度。根据以上两种不同测温方式测量的温度曲线,得到了该背面喷涂的高辐射涂层材料的光谱发射率随温度的变化曲线。试验结果表明:背面喷涂了高辐射涂层的材料背面温度比材料背面没有涂层的低了81.1 K;当温度在1 103~1 153 K时,该高辐射涂层材料的光谱发射率ελ(λ=1.6μm)为0.89~0.77,随温度升高,ελ呈下降趋势。

关键词：电弧加热器;内流热环境;发动机防热材料;背面高辐射涂层;光谱发射率;