방사선 열전달은 항공 우주 열 보호 시스템 (TPS)의 디자인 및 분석에 중요한 역할을합니다. 열 부하를 예측하고 재입력 또는 고속 비행 중에 우주선의 안전 및 성능을 보장하기 위해 정확히 모델링됩니다. 여러 가지 실용적인 접근법은 방사선 전송 효율적이고 신뢰할 수 있습니다.

Radiative Heat Transfer의 기본 원칙

방사선 열전달은 전자기 방사선의 방출, 흡수 및 흩어져 포함합니다. 항공 우주 신청에서는, TPS 물자도 상호 작용하는 반란 방사선을 생성하는 재입장 도중 고열은. 이 상호 작용을 이해하는 것은 적합한 모델링 기술을 선정하는 것을 돕습니다.

일반적인 모델링 접근법

몇몇 방법은 TPS에 있는 모형 광선 이동에 고용되고, 정확도와 computational 효율성을 균형을 잡습니다. 일반적인 접근법은 다음을 포함합니다:

  • Optically Thin Approximation: 낮은 밀도 가스에 적합한 흡수 및 흩어지기 쉬운, 모세관.
  • Discrete Ordinates Method (DOM): 의 방사 방향을 곱하여, 상세한 angular Resolution을 제공합니다.
  • Monte Carlo Method: 은 광역 경로 시뮬레이션을 위해 통계 샘플링을 사용하여 복잡한 형상에 대한 고정 정확도를 제공합니다.
  • Rosseland와 Planck 평균 흡수 계수 : 파장에 비난하여 스펙트럼 의존을 단순화하고, 계산적 부하를 줄입니다.

연구 및 개발

적절한 모델링 접근법 선택은 특정 응용 프로그램, 사용 가능한 계산 리소스 및 필요한 정확도에 따라 다릅니다. 즉, 흡수 계수와 같은 단순화 된 모델은 예비 분석에 유용하며, 상세한 방법은 최종 설계 검증을 선호합니다.

핵심기술의 개요

  • 낮은 밀도 가스에 대한 광학 얇은 대강
  • 방향 해상도의 분리형 좌표 방법
  • Monte Carlo 복합 지오메트리에 대한 시뮬레이션
  • 효율을 위한 분광averaging 기술