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Investigación del rendimiento de enfriamiento por película de placas de compuestos de matriz cerámica trenzada 2.5D con agujero preformado

Autores: Zhao, Chenwei; Tu, Zecan; Mao, Junkui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Investigación del rendimiento de enfriamiento por película de placas de compuestos de matriz cerámica trenzada 2.5D con agujero preformado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Enfriamiento por película
Compuesto de matriz cerámica trenzada
Agujeros preformados
Gradiente térmico
Conductividad térmica
Efectividad de enfriamiento

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El rendimiento de enfriamiento por película de una placa compuesta de matriz cerámica trenzada (CMC) 2.5D con agujeros preformados fue estudiado numéricamente. Se establecieron cuatro modelos numéricos que contienen estructuras trenzadas: un modelo con agujeros de enfriamiento por película preformados a través de deformación por extrusión de fibra (EP-Hole), un modelo con agujeros de enfriamiento por película tejidos directamente a través de fibras (WP-Hole), y dos modelos con agujeros perforados directamente (DP-Hole1,2). Además, se investigó la influencia de la relación entre las conductividades térmicas equivalentes en las direcciones axial y radial de la fibra Kr. Los resultados muestran que los agujeros preformados tienen un mejor rendimiento en el control del gradiente térmico con el aumento de Kr. El gradiente térmico máximo alrededor del DP-Hole es significativamente más alto que el del WP-Hole y EP-Hole, y la variación relativa máxima alcanza el 123.3%. Con el aumento de Kr de 3.32 a 13.05, la efectividad general de enfriamiento en la pared del lado caliente disminuye para todos los modelos, en aproximadamente un 10%. En comparación con el método de perforación tradicional, el nuevo agujero de enfriamiento por película preformado estudiado en este documento puede reducir la temperatura y el gradiente térmico en la región alrededor de los agujeros.

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