方形通道内超临界碳氢燃料传热恶化数值研究

发布时间：2017-07-27 17:19

  本文关键词：方形通道内超临界碳氢燃料传热恶化数值研究

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【摘要】：为了深入理解火箭发动机再生冷却过程中碳氢燃料的流动传热规律,采用RNG k-ε湍流模型结合增强壁面处理方法对非对称受热(上壁面外侧加热)方形冷却通道内超临界压力甲烷的对流换热进行了数值研究。重点考察了加热壁面内侧的传热恶化以及由传热恶化和固壁热传导共同作用引起的热流异常传递现象,拟合得到了传热恶化的临界热流密度和起始内壁温关系式、加热侧内壁面和侧壁面内侧平均热流密度的预测关系式。结果表明:当外壁热流密度和质量流速比值高于0.288 k J/kg时,近壁流体流动加速诱发了加热侧内壁面的传热恶化;同时,固体区域温度畸变导致加热侧内壁面热流密度减小,热流更多地向侧壁面内侧传导。运行压力越低,该现象越显著。
【作者单位】： 大连理工大学能源与动力学院;
【关键词】： 冷却通道 超临界压力 甲烷 传热恶化 异常热传导 数值研究
【分类号】：V430
【正文快照】： 1引言采用碳氢燃料(如甲烷)作为冷却剂的再生冷却是解决火箭发动机热防护问题的一种较为有效的方法。以甲烷为例,燃料在注入到燃烧室之前,先流经燃烧室壁面内的冷却通道以吸收机体释放的热量。由于冷却通道内的工作压力高于甲烷的临界压力,其密度、比热容、热导率、动力黏度等，

本文编号：582527