一种热障涂层孔隙结构的优化方法、装置及存储介质制造方法及图纸

技术编号:45849888 阅读:15 留言:0更新日期:2025-07-19 11:11
本发明专利技术公开了一种热障涂层孔隙结构的优化方法、装置及存储介质,该方法包括以下步骤:对热障涂层的孔隙结构进行数值模拟,并生成对应的孔隙结构数值模型;对所述孔隙结构数值模型进行模拟计算,确定所述孔隙结构的初始热辐射特性参数值;建立所述热辐射特性参数的优化模型;基于所述优化模型,确定热辐射特性最优的孔隙结构。本发明专利技术能够根据实际工况预测和优化涂层孔隙结构,并准确评估孔隙结构对涂层热辐射性能的影响,为优化模型的优化结果提供可靠依据,最终结合优化模型实现对热障涂层孔隙结构的预测和优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多孔介质,具体涉及一种热障涂层孔隙结构的优化方法、装置及存储介质


技术介绍

1、航空发动机与燃气轮机作为核心的动力装置系统,是发展空天与海洋技术、以及能源电力等国家重大需求最重要的保障之一。由于具有低热导、耐腐蚀和良好高温相稳定性等优异性能,热障涂层的发展有效地促进了燃气轮机和航空发动机等动力设备的进步。热障涂层是一种低孔隙率的各向异性多孔材料,通常由陶瓷顶层、抗氧化粘结层和超合金基板组成,其中的陶瓷顶层提供主要的隔热。目前对于涂层顶层微结构的隔热特性研究主要集中在热传导方面。然而,在高温环境下,辐射传热也是热障涂层传热的重要机制之一,对于热障涂层微结构的辐射特性研究相对较少,迫切需要加强相关研究,以全面地了解热障涂层的传热特性。由于辐射特性实验研究的成本昂贵,近年来,随着计算机技术的飞速发展,数值模拟方法也已经成为研究热障涂层辐射性能的重要手段之一。一些学者采用光线踪迹法、有限元仿真软件模拟、离散偶极子算法等对特定工况下涂层孔隙结构的辐射特性进行计算和分析,其中孔隙结构的参数设置都是基于实验观测的假设条件,无法根据实际工况的需求逆向地对涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种热障涂层孔隙结构的优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对热障涂层的孔隙结构进行数值模拟,并生成对应的孔隙结构数值模型,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用四参数随机生长方法模拟所述热障涂层的所述孔隙结构,并生成对应的孔隙结构数值模型,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述孔隙结构数值模型进行模拟计算,确定所述孔隙结构的热辐射特性参数,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述孔隙结构数值模型,利用仿真模拟方法对所述孔隙结构热辐射过程进行模拟,确定...

【技术特征摘要】

1.一种热障涂层孔隙结构的优化方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对热障涂层的孔隙结构进行数值模拟,并生成对应的孔隙结构数值模型,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,利用四参数随机生长方法模拟所述热障涂层的所述孔隙结构,并生成对应的孔隙结构数值模型,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述孔隙结构数值模型进行模拟计算,确定所述孔隙结构的热辐射特性参数,包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于所述孔隙结构数值模型,利用仿真模拟方法对所述孔隙结构热辐射过程进行模拟,确定所述孔隙结构的热辐射特性参数,包括:

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,根据所述电场强度向量和所述磁场强度向量,计算坡印亭矢量,包括:

7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,依据所述坡印亭矢量确定所述孔隙结构的热辐射特性参数,包括:

8.根据权利要求5至7任一项所述的方法,其特征在于,建立所述热辐射特性参数的优化模型,包括:

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,基于所述优化模型,确定热辐射特性最优的孔隙结构,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,利用所述优化模型调用所述四参数随机生长方法与所述有限时域差分方法,对所述优化模型的所述目标函数进行迭代优化,直至所述目标函数达到收敛状态,包括:

11.根据权利要求10所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙健豆瑞锋刘宁宁刘广华黄麟净余梦琪温治
申请(专利权)人:中国联合重型燃气轮机技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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