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作者：张泽宇;陶志;宋立明;李军;
单位：西安交通大学能源与动力学院;
摘要：为了获得陶瓷基复合材料涡轮叶片前缘的导热特性预测方法并揭示其导热机理，本文提出了一种基于前缘半圆柱模型的微观导热系数赋值方法。通过数值仿真方法研究了2.5D编织CMC前缘的导热特性，对微观模型和宏观模型的温度场波动的预测精度进行比较，并基于微观模型进一步探究了基体导热系数、纤维主导热系数、纤维副导热系数变化对CMC前缘温度分布的影响规律。结果表明，相比于宏观模型，微观CMC前缘模型能更准确地预测局部热点和温度波动情况，且宏观模型对最高温度的预测偏小，可达27.1 K。基体导热系数、纤维主导热系数和纤维副导热系数的变化对CMC前缘的温度分布和均温性都有显著的影响。基体导热系数的增加导致温度水平不均匀度减小84%，显著提高水平均温性。纤维的主导热系数和副导热系数的变化对垂直方向均温性有显著影响，变化幅度分别为276%和58.8%。特别是，纤维主导热系数增加导致中间位置局部热点消失，纤维副导热系数增加会导致高温区域位置发生迁移。
关键词：陶瓷基复合材料;;涡轮叶片;;前缘;;各向异性导热系数;;传热性能
基金资助：国家科技重大专项（2019-II-0008-0028）~~
