第三流体在冷却通道内流动换热数值研究

发布时间：2017-07-20 17:02

  本文关键词：第三流体在冷却通道内流动换热数值研究

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【摘要】：以某液氧煤油火箭发动机冷却系统设计计算为基础,基于计算流体力学(CFD),并采用三维流固耦合算法对以水作为第三流体的冷却循环系统进行了计算和分析。比较了冷却剂入口温度、流量和冷却通道内压力损失等因素对冷却通道内流动换热的影响。结果表明:冷却剂流量增加0.01kg/s,推力室壁面整体温度和喉部温度降低分别降低9K和15K左右,冷却剂出口干度降低0.011左右;当冷却剂流量较低时,入口温度变化对换热效果几乎无影响,而当冷却剂流量较高时,入口温度每增加10K,冷却剂出口干度增加0.009左右;冷却剂流量每增加0.01kg/s会导致冷却通道压力损失增加54kPa左右;入口温度每增加10K,冷却通道压力损失将减少24kPa左右。由此,本文得出冷却剂流量的最佳范围12~14.4kg/s,入口温度的范围为300~350K。
【作者单位】： 天津大学机械工程学院中低温热能高效利用教育部重点实验室;
【关键词】： 第三流体 冷却循环 流动换热 数值模拟
【基金】：教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20130032130006) 国家自然科学基金(51476111,51276124)项目
【分类号】：V434.1
【正文快照】： 发动机是火箭的核心组成部件,在运行过程中为火箭提供精确稳定的动力输出。目前,由于受到实验条件的限制,对于液体火箭发动机冷却方式的研究,大都集中在对再生冷却技术的数值计算和模拟[1-4]。常规的再生冷却技术,通常选用冷却性能好的一种推进剂组元作为冷却剂,将这种组元的

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本文编号：569022