小通道内高参数火箭煤油流动传热特性研究

发布时间：2023-03-12 04:23

　　为探究火箭煤油在实际工程应用中的流动传热特性,在直径为2 mm、壁厚为0.5 mm的水平圆形小通道内进行了实验研究,实验参数为压力25 MPa、热流密度2～35 MW·m^-2、质量流速8 000～48 000 kg·m^-2·s^-1。根据实验结果,讨论了质量流速、工质入口温度和热流密度对火箭煤油流动传热特性的影响,拟合得到了高参数火箭煤油的对流传热关联式,并引入概率密度函数(PDF)来减缓超临界煤油热物性随温度的剧烈变化。结果表明:超临界压力下煤油传热类似单相液体强制对流传热,传热系数沿流向递增;质量流速、入口油温和热流密度的增大均可带来传热强化。低雷诺数下,质量流速越大,入口油温越低,流阻越大;雷诺数大于10⁵时,摩擦阻力系数主要取决于管壁相对粗糙度,与雷诺数无关。新的拟合传热式考虑了各物性参数的影响,可将平均预测偏差降至7.3%;同时,基于PDF的传热模型可以平滑拐点温度附近热物性的不连续快速变化,在388～430℃的范围内有效降低预测误差。

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【文章目录】：
1 实验装置与测量方法
    1.1 实验系统
    1.2 实验段与工质
    1.3 数据处理
        1.3.1 传热系数计算
        1.3.2 摩擦阻力系数计算
2 实验结果与分析
    2.1 高参数火箭煤油的传热性能
    2.2 高参数火箭煤油的流动性能
    2.3 传热关联式拟合
    2.4 基于PDF的热物性时均修正
3 结 论



本文编号：3760938