高熱流條件下碳?xì)淙剂现鲃?dòng)冷卻流動(dòng)換熱數(shù)值研究.pdf

1、高超聲速飛行器的主動(dòng)冷卻問(wèn)題隨著飛行馬赫數(shù)的提高愈發(fā)重要。作為主動(dòng)冷卻劑的航空煤油不僅是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，而且也可作為其重要部件的冷卻介質(zhì)，其冷卻性能十分重要。因此，選擇碳?xì)淙剂系牡湫痛砗娇彰河妥鳛槔鋮s劑，對(duì)其開(kāi)展管內(nèi)流動(dòng)換熱特性研究，選題對(duì)于高超飛行器主動(dòng)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義重大。
　　首先，以高熱流條件下航空煤油（大慶RP-3）為研究對(duì)象。在充分考慮相變吸熱和裂解吸熱作用的基礎(chǔ)上，利用CFD軟件Fluent對(duì)煤油在高熱流條

2、件下的管內(nèi)流動(dòng)換熱進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，并與相同工況實(shí)驗(yàn)下的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)和理論分析。利用汽化空間及擬沸騰分析了煤油在不同熱流密度下的傳熱特性，同時(shí)分析了管內(nèi)煤油壓力、流速、進(jìn)口溫度等因素對(duì)煤油管內(nèi)換熱的影響規(guī)律。
　　其次，建立三維傳熱模型，對(duì)不同尺寸冷卻通道結(jié)構(gòu)下煤油的對(duì)流換熱特性進(jìn)行研究。在保證冷卻劑流量相同的情況下，研究冷卻通道的幾何參數(shù)（流道內(nèi)壁、流道高度、流道寬度、流道間距、流道高寬比）對(duì)煤油冷卻效果的影響，其結(jié)論可