基于炭化层孔隙结构的绝热层耦合烧蚀模型研究

绝热层的烧蚀是一个包含热化学烧蚀、粒子侵蚀和气流剥蚀相互耦合的复杂的物理-化学-力学过程，国内外关于绝热层的烧蚀进行了大量的试验和理论研究并建立了相应的物理和数学模型，但几乎所有研究工作都是根据应用背景对实际情况进行了诸多简化，着重考虑单一方面条件的作用，不能对绝热层的烧蚀过程进行准确描述。目前从国际范围讲，还没有全面揭示热化学烧蚀、气流剥蚀和粒子侵蚀三者作用下炭化层形成和破坏的基本模式及其内在的耦合机理，没有建立起能综合考虑三者耦合的绝热层烧蚀性能预示模型和方法；从国内范围讲，还没有可以完全利用的绝热层烧蚀分析软件。本项目将从炭化层的空隙结构入手，以炭化层的空隙结构特征和力学性能为纽带，建立考虑体烧蚀的非均质炭化层模型及其表征方法，在此基础上揭示热化学烧蚀、粒子侵蚀和气流剥蚀三者对炭化层形成和破坏的模式及其内在耦合机理，并建立绝热层耦合烧蚀模型。