复合材料点阵夹芯结构的换热特性

      采用FI_UFNT软件模拟了受一恒定温度载荷的复合材料点阵夹芯结构在辅助流体强制对流作用下的热行为和热传输特性。对流体的压力场、速度场、温度场等场分布规律及特征进行了分析，详细地阐述了点阵夹芯结构本身的构型对胞元内近壁流动和热传输类型的影响。采用雷诺数Re、努塞尔数Nu压降损失系数K三个以胞元特征长度为度量的无量纲参数对结构的换热性能进行了表征与评价；并引入温度最小渗透率、最大渗透率和水平渗透率的概念，更加直观地表征结构的换热性能。结果表明，强制对流下结构的换热性能明显提高，有利于其轻质多功能化的实现。

       具有高比刚、高比强特性的轻质夹芯结构在航空航天领域中应用广泛，如在航空／航天器外壳结构、卫星的太阳能帆板等方面的应用。其中，有序微结构多孔材料通常作为夹芯板芯材的首选材料，但仍需考虑其在不同外载作用下的各种破坏模式，以及满足承载目标下的轻质化设计。点阵夹芯结构正是一种综合考虑了材料、结构和功能设计等因素的新型结构性功能材料，能够满足构件的超轻结构设计和多功能性要求。点阵夹芯结构除了具有优异的力学性能外，兼有实现散热、降噪、吸能、减振等多功能于一体的潜在优势，是实现多功能一体化的首选结构。就金属点阵夹芯结构而言，
其自身也是优良的紧凑热交换器，大孔隙率和开孔设计方案增加了散热面积，并有利于对流换热,.若将力学和换热性能有机结合，找到最佳的散热承力结构，将对航空航天领域具有重大意义。

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