超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻通道內(nèi)碳?xì)淙剂蟼鳠峒傲呀馓匦匝芯?pdf

1、高超聲速飛行器的冷卻問題由于飛行馬赫數(shù)的提高愈發(fā)重要。超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)工作于高速、高強(qiáng)度燃燒、高溫的極端惡劣的環(huán)境中，考慮飛行器體積以及制備和存儲(chǔ)的后勤安全以及代價(jià)問題，常規(guī)燃料的使用有所限制，而高性能碳?xì)淙剂蟿t更具吸引力。它通過物理熱容以及化學(xué)裂解大量吸熱，儲(chǔ)存飛行器高溫部位的熱量，在燃燒室通過燃燒再釋放出來，從而有效地解決飛行器的熱管理問題?？梢?，碳?xì)淙剂系膫鳠崤c裂解特性對(duì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)熱防護(hù)研究具有重要意義。
　　本文通過對(duì)超

2、臨界壓力下超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)再生冷卻系統(tǒng)中單根冷卻通道碳?xì)淙剂系膫鳠崃鲃?dòng)和裂解特性進(jìn)行數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究，重點(diǎn)分析了超臨界條件下碳?xì)淙剂系膫鳠釔夯F(xiàn)象以及高溫?zé)崃呀猬F(xiàn)象，為超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)熱防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供一定的數(shù)值依據(jù)以及經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。
　　首先，對(duì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)再生冷卻通道進(jìn)行建模，研究了不同進(jìn)口溫度、壓力、熱流密度和質(zhì)量流速條件下戊烷的傳熱特性。重點(diǎn)研究了超臨界條件下碳?xì)淙剂系膫鳠釔夯F(xiàn)象，比較了不同條件下的內(nèi)壁面以及冷卻劑溫

3、度的變化情況，從而分析內(nèi)壁面的換熱狀況，并給出了不同物性參數(shù)對(duì)傳熱惡化現(xiàn)象的影響。得到了入口溫度為400K時(shí)，壓力、質(zhì)量流速、熱流密度共同作用下的傳熱惡化消失邊界，以及一定范圍內(nèi)臨界熱流密度的關(guān)系式。結(jié)果表明，壓力的增大、質(zhì)量流速和熱流密度的減小有利于減小傳熱惡化。
　　其次，建立碳?xì)淙剂险楦邷責(zé)崃呀獾膭?dòng)力學(xué)機(jī)理，對(duì)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻通道中不同質(zhì)量流速、進(jìn)口溫度、熱流密度條件下碳?xì)淙剂系臒崃呀膺M(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了以上因素對(duì)裂