资源描述：
《化学液相沉积法制备碳_碳复合材料时的温度场研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第42卷第3期西安交通大学学报Vol.42№32008年3月JOURNALOFXI′ANJIAOTONGUNIVERSITYMar.2008化学液相沉积法制备碳/碳复合材料时的温度场研究112潘仡文,杨冬,刘红林(1.西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,710049,西安;2.中国航天科技集团公司4院43所,710025,西安)摘要:根据制备过程中碳纤维骨架内煤油发生相变时的气液两相流动与传热传质、预制体对煤油的导热以及碳纤维多孔介质内的传热传质性质,建立了描述碳纤维骨架内温度场分布与相变特性的数学模型.对采用感应加热方式、直径为
2、70mm的预制体在汽化温度为453115K时的制备过程进行了数值研究,得到了骨架内温度场随时间的变化.给出了不同时刻的温度场分布、径向温度随时间的变化规律,以及相变过程含气率沿径向的分布.将计算所得的电加热功率与制备过程中实际的电加热功率进行了比较,二者较为接近,验证了所建数学模型的可靠性.关键词:化学液相沉积法;碳/碳复合材料;温度场中图分类号:TQ028文献标志码:A文章编号:0253O987X(2008)03O0309O04ResearchonTemperatureFieldofKerosenewhenPreparingCarbo
3、n/CarbonCompositesbyChemicalLiquidDeposition112PANYiwen,YANGDong,LIUHonglin(1.StateKeyLaboratoryofMultiphaseFlowinPowerEngineering,Xi′anJiaotongUniversity,Xi′an710049,China;2.The43rdInstituteofthe4thAcademyofCASE,Xi′an710025,China)Abstract:Amodeloftemperaturefieldandphas
4、echangeinthecarbonfiberpreformwasestab2lishedbasedonheatandmasstransferofgasandfluidphasesflow,heatconductionbetweenthepreformandkerosene,andheatandmasstransferinthecarbonfiberperform.Anumericalin2vestigationonpreparationatthevaporizationtemperature453115Kforthepreformwi
5、thadiame2terof70mmusinginductionheatingwasperformed.Thechangeofthetemperaturefieldwithtimeinthepreformwasobtained.Thetemperaturedistributionatdifferenttime,thevariationofradicaltemperaturewithtime,andvaporratesalongtheradicaldirectioninthephasechangeprocesswereindicated.
6、Thecomputingresultsareinagreementwiththedataoftheactualpowerinputofelectricheating.Keywords:chemicalliquiddeposition;carbon/carboncomposites;temperaturefield碳/碳复合材料广泛应用于航空、航天、生物及层高出50～100倍,从而预制体的致密化速度比气多种民用领域.目前,制备碳/碳复合材料的方法大相沉积法也高出50～100倍,大大缩短了制备时间,体分为气相法和液相法两大类.气相法主要有化
7、学降低了制备成本.气相沉积(CVD)和化学气相渗透(CVI).气相法出基于上述优点,本文对碳纤维预制体骨架浸在现较早,无论是在实验还是数值模拟方面都较为成煤油中发生池沸腾换热时的骨架温度场进行了数值[1O4]熟.化学液相沉积法是在液态碳氢化合物中进行计算,计算时考虑了气液两相间的传热与传质以及的,在预制体的周围不断形成高密度的液O气相包裹相变的产生.层,这种包裹层的密度比传统气相沉积法的纯气相收稿日期:2007O06O18.作者简介:潘仡文(1982-),男,硕士生;杨冬(联系人),男,副教授.基金项目:国家科技支撑计划资助项目(200
8、6BAA03B02O03).310西安交通大学学报第42卷1数学模型图1所示为化学液相沉积法(CLD)制备碳/碳复合材料的示意图,石墨棒被交变磁场的磁力线所切割,产生涡流,涡流回路使石墨棒发热,从而加热预制
