黄 波，高志武，李 黔

(中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001)

0 引言

在耐热功能材料烧蚀模型研究方面，国内外研究学者针对耐热材料的配方、烧蚀机理、烧蚀模型等展开了深入研究。Resch针对硅橡胶和氟橡胶两种隔热材料创建了考虑受热化学反应的热解烧蚀模型，并通过试验验证了模型。Blackwell等提出了一种利用朗道变换解决变面积热防护材料烧蚀问题的方法，该方法基于应用积分形式的守恒方程来控制体积，求解控制体的热传导和对流通量。Chen Y等开发了用于预测热防护材料炭化烧蚀和形状变化的计算程序，其控制方程包括能量守恒和三层热解层模型，程序能够模拟大长径比超音速飞行器的烧蚀。张杰等运用热解动力学建立耐热材料的一维烧蚀模型，通过有限体积法离散计算，分析反映热解材料的壁面烧蚀率随壁面温度变化，材料因热解的内部空隙率为梯度分布。徐义华等结合多孔介质传质传热理论针对具有多孔介质特性的三元乙丙橡胶(EPDM，ethylene propylene diene monomer)耐热材料炭化层建立了以炭化层空隙率为参数的力学模型，参考所测定的炭化层结构确定力学强度系数，进而导出破坏准则，为耐热材料的烧蚀数值仿真提供了相关力学参数。Maurizio Natali等重点考虑了EPDM的可逆及不可逆膨胀过程和热解气体经过多孔炭化层的焦化粘结致密过程，建立了一维烧蚀模型。该模型的建立过程为热防护材料的能量传递研究提供了良好的理论基础。刘骁等基于化学反应动力学模型对炭化材料热解过程进行描述，使用弹簧松弛法对耐热材料的表面烧蚀后退展开模拟，且考虑材料热解、热解气体与材料的热交换和热解气体流动。……