碳?xì)淙剂蠠崃呀饨Y(jié)焦的數(shù)值模擬.pdf

1、從安全性、開發(fā)成本、吸熱效果、燃料利用率和結(jié)構(gòu)設(shè)計等諸多方面綜合考慮,吸熱型碳?xì)淙剂鲜歉叱曀亠w行器冷卻劑燃料的首選。但是碳?xì)淙剂显诟邷乩鋮s通道內(nèi)裂解吸熱過程中容易生成固體沉積物,簡稱為焦,焦炭顆粒是分子量很大的烴類混合物,其具有粘性大和沸點(diǎn)高等特點(diǎn),致大量焦炭沉積物粘附在壁面上，難以沖刷,影響冷卻效果,造成危害大,因此結(jié)焦問題是高超聲速發(fā)動機(jī)冷卻技術(shù)的一大難題。其中碳?xì)淙剂系慕Y(jié)焦可分為熱氧化結(jié)焦和裂解結(jié)焦,由于冷卻通道內(nèi)工作環(huán)境高于4

2、00℃,其結(jié)焦物主要是裂解結(jié)焦,其中裂解結(jié)焦分為熱裂解結(jié)焦和催化裂解結(jié)焦。由于催化裂解結(jié)焦形成原理和影響因素復(fù)雜,本文主要把熱裂解結(jié)焦作為突破口,對碳?xì)淙剂蠠崃呀饨Y(jié)焦積聚過程進(jìn)行數(shù)值模擬及其流動特性進(jìn)行分析,為碳?xì)淙剂系难芯刻峁┘夹g(shù)指導(dǎo)。
　　通過實(shí)驗數(shù)據(jù)計算得出在冷卻通道內(nèi)高溫氣態(tài)燃料其流動狀態(tài)為湍流狀態(tài)。本文采用歐拉-拉格朗日離散顆粒模型對焦炭在冷卻通道內(nèi)積聚進(jìn)行二維數(shù)值模擬,其中對顆粒間碰撞模擬采用彈簧、阻尼器和滑板的軟球模