Thermal Protection System Structures for the Space Transportation System
航天运输系统热防护系统结构
基本信息
- 批准号:02452091
- 负责人:
- 金额:$ 3.52万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
- 财政年份:1990
- 资助国家:日本
- 起止时间:1990 至 1991
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Transient thermal analyses of a titanium multiwall thermal protection system (TPS) are presented. The multiwall TPS concept consists of alternate flat and dimpled sheets which are welded together at the crests of the dimpled sheet, and it is formed into square tiles which are mechanically attached to the primary structure of the space transportation system. The purpose of this research is to present a heat isolation property of a titanium multiwall TPS. Three modes of heat transfer are considered, that is, conduction through the gas inside the tiles, conduction through the metal and radiation between the adjoined sheets. An effective thermal conductivity is obtained analytically from a steady state analysis considering the three modes of heat transfer. The contributions of each mode of heat transfer to various parameters are shown. Gas conduction is major mode of heat transfer at relatively low temperatures, and radiation becomes dominant mode at higher temperatures. Temperatue distributions through the thickness and their time histories are also calculated considering the temperature dependence of the effective thermal conductivity and other material properties using the one-dimensional finite element model. The results indicate that the temperature of the aluminum primary structure for the TPS design condition is sufficiently low.
对钛合金多层防热系统进行了瞬态热分析。多壁热防护系统的概念包括交替的平片和波纹片,它们在波纹片的顶部焊接在一起,并形成方形瓦片,这些瓦片机械地连接到空间运输系统的主结构上。本研究旨在探讨钛合金多层热防护系统之隔热特性。考虑了三种传热模式,即通过瓷砖内的气体传导,通过金属传导和相邻板之间的辐射。一个有效的导热系数是从稳态分析,考虑到三种模式的热传递解析。示出了每种传热模式对各种参数的贡献。在较低的温度下,气体传导是主要的传热方式,而在较高的温度下,辐射成为主要的传热方式。考虑到有效导热系数和其他材料性质的温度依赖性,使用一维有限元模型计算了通过厚度的温度分布及其时间历程。结果表明,热防护系统设计条件下铝合金主结构的温度足够低。
项目成果
期刊论文数量(16)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
角 誠之助: "マルチウォ-ル型金属熱防御システムの遮熱性解析" 第33回構造強度に関する講演会講演集. (1991)
Seinosuke Kado:“多壁金属热防护系统的热障分析”第33届结构强度会议论文集(1991)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
角 誠之助: "マルチウォ-ル型金属熱防護システムの遮熱性解析" 九州大学工学集報. 64. 241-248 (1991)
Seinosuke Kado:“多壁金属热防护系统的热障分析”九州大学工程通报64。241-248(1991)。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Seinosuke SUMI: "Analyses of Heat Isolation Property for Metallic Multiwall Thermal Protection System" Proceedings of the JSASS/JSME Structures Conference. 270-273 (1991)
Seinosuke SUMI:“金属多层热防护系统的隔热性能分析”JSASS/JSME 结构会议论文集。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
角 誠之助: "マルチウォ-ル型金属熱防御システムの遮熱性解析" 九州大学工学集報. 64. (1991)
Kado Seinosuke:“多壁金属热防护系统的热障分析”九州大学工学通报64。(1991)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Seinosuke SUMI: "Thermal/Structural Analyses of the Metallic Multiwall Thermal Protection System" Proceedings of the JSASS Seibu Branch Annual Conference. 101-104 (1991)
Seinosuke SUMI:“金属多层热防护系统的热/结构分析”JSASS 西武分会年会论文集。
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