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本文以各向异性复合材料为研究对象，开展了各向异性复合材料平板气膜冷却特性的模型试验与数值模拟研究工作，为发动机热端部件的热防护设计提供参考。主要研究内容和结论如下： 1)设计和搭建了各向异性复合材料平板气膜冷却特性实验系统，测试了不同编织方式的复合材料平板在不同吹风比、主流温度下的壁面温度。实验数据分析表明：提高吹风比、降低主流温度能降低复合材料平板热侧壁面的温度；提高综合冷却效率；在相同的实验工况下，2.5D编织方式的复合材料平板综合冷却效率最高，3D编织方式的复合材料平板综合冷却效率最低。 2)针对各向异性复合材料平板，分别计算了X、Y、Z三个方向导热系数对单孔平板和多排孔平板的综合冷却效率的影响。结果表明：对于单孔复合材料平板，随着X方向的导热系数的增大，在X/D＜3区域内，平板的综合冷却效率降低，在X/D＞3区域内，平板的综合冷却效率升高；Y方向导热系数的增大对平板热侧壁面平均壁面温度没有很大改变，综合冷却效率几乎不变；Z方向导热系数的增大使平板的综合冷却效率升高；对于多排孔复合材料板，从整体上来看，随着X方向导热系数的增加，平板表面的综合冷却效率的变化范围缩小了；从局部来看，在X/D＜30区域范围内，随着X方向导热系数的增大，综合冷却效率在逐渐升高；在30＜X/D＜60区域范围内，随着X方向导热系数的增大，综合冷却效率几乎没有太大变化；在X/D＞60区域范围内，随着X方向导热系数的增大，综合冷却效率逐渐降低。Y方向和Z方向导热系数的增大都可以提高综合冷却效率。 3)针对各向异性的复合材料平板，计算了X、Y、Z三个方向导热系数对多孔板冲击/综合冷却效率的影响。结果表明：从整体上来看，随着X方向导热系数的增加，平板表面的综合冷却效率变化发生在X/D＜35和X/D＞60范围内。在X/D＜35范围内，综合冷却效率随着X方向导热系数的增加逐渐增大；在X/D＞60范围内，综合冷却效率随着X方向导热系数的增加逐渐减小。虽然随着Y方向导热系数的不断增大，但是综合冷却效率几乎没有变化。同时，随着Z方向导热系数的不断增大，综合冷却效率逐渐升高。