烧蚀状态下碳基材料非平衡流场与固体温度场耦合的数值模拟与机理探究

一、绪论

1.1研究背景与意义

随着航空航天技术的飞速发展，飞行器在大气层内高速飞行以及再入大气层时，会面临极为严苛的热环境。以高超声速飞行器为例，其飞行速度通常在马赫数5以上，在这样的高速下，飞行器与空气剧烈摩擦，产生大量的热量，导致其表面温度急剧升高。例如，当飞行器以马赫数8飞行时，其表面温度可达1500℃以上。同时，航天器在再入大气层过程中，由于空气的压缩和摩擦，其表面温度甚至可超过2000℃。在如此高温的环境下，飞行器的结构材料需要具备优异的热防护性能，以确保飞行器的结构完整性和内部设备的正常运行。

碳基