矩形冷卻通道內(nèi)超臨界RP-3航空煤油對(duì)流傳熱數(shù)值研究.pdf

1、超臨界碳?xì)淙剂献鳛樵偕鋮s劑是高超聲速巡航導(dǎo)彈、高超聲速飛機(jī)和空天飛機(jī)等領(lǐng)域中一門關(guān)鍵而又有效的熱防護(hù)技術(shù)，因此，對(duì)超臨界碳?xì)淙剂狭鲃?dòng)傳熱問(wèn)題的研究具有極大的學(xué)術(shù)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文選擇RP-3航空煤油作為研究工質(zhì)，應(yīng)用FLUENT6.3流體計(jì)算軟件，對(duì)超臨界壓力下RP-3航空煤油在矩形冷卻通道內(nèi)的流動(dòng)和傳熱過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。分析了通道內(nèi)速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布規(guī)律，同時(shí)詳細(xì)討論了熱流密度、工作壓力、進(jìn)口溫度、不同幾何

2、形狀對(duì)流動(dòng)傳熱特性的影響。
　　數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明:采用FLUENT6.3流體計(jì)算軟件中的RNG k-ε模型，并結(jié)合強(qiáng)化壁面處理方法可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)超臨界RP-3航空煤油在矩形冷卻通道中的流動(dòng)和傳熱過(guò)程。當(dāng)主流溫度處于擬臨界溫度附近時(shí)，流體物性參數(shù)變化劇烈，導(dǎo)致?lián)Q熱系數(shù)降低，換熱出現(xiàn)惡化。在超臨界壓力下，當(dāng)熱流密度較低時(shí)，冷卻通道內(nèi)的流動(dòng)換熱效果較好，并且增大工作壓力、降低進(jìn)口流體溫度或提高質(zhì)量流速均有利于改善冷卻通道內(nèi)的換熱性能。隨著