[发明专利]多组分防热材料热化学平衡烧蚀数据库构建方法

摘要

多组分防热材料热化学平衡烧蚀数据库构建方法，提出了一种基于烧蚀主控组分筛选的多组分防热材料在气动加热环境下的烧蚀特性数据库构建方法。该方法对任意两种或两种以上组分组成的材料、任意来流气体组分均具有较好的适用性，具有构建方法便捷、研发成本低的特点，可为材料烧蚀热响应预测及防热结构烧蚀性能评估提供直接数据支撑。

主权项

多组分防热材料热化学平衡烧蚀数据库构建方法，其特征在于包括以下步骤：(1)根据多组分防热材料及来流气体组分，确定材料表面可能出现的化学反应；(2)根据方程组封闭原则，筛除被重复考虑的化学反应，建立剩余化学反应的热化学平衡方程；(3)根据当前温度、压力条件，将与各组分相关的化学反应中，平衡常数最大的化学反应定义为该组分的主要化学反应；(4)根据当前温度、压力条件、以及各组分的主要化学反应，确定多组分防热材料的烧蚀主控组分和次要组分；(5)保留烧蚀主控组分的热化学平衡方程，忽略次要组分的主要化学反应热化学平衡方程，采用热化学平衡烧蚀计算方法，求解当前温度、压力条件下的多组分防热材料无因次质量烧蚀速率、烧蚀气体产物分压及烧蚀气体产物的平均分子量；(6)根据材料无因次质量烧蚀速率和烧蚀气体产物分压，确定当前温度、压力条件的烧蚀壁焓、烧蚀热；(7)根据数据库构建对应的温度及压力区间要求，重复步骤(3)、(4)、(5)、(6)获得不同温度、压力条件下材料烧蚀特性参数：无因次质量烧蚀速率、平均分子量、烧蚀壁焓、烧蚀热，储存以上烧蚀特性参数，完成材料烧蚀数据库构建。