碳?xì)淙剂铣R界壓力流-固-熱耦合數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文以高超聲速飛行器和液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)再生冷卻系統(tǒng)為研究對(duì)象，在準(zhǔn)確考慮熱物性和傳輸物性變化的基礎(chǔ)上，基于商用CFD軟件Fluent建立了一套能夠準(zhǔn)確模擬碳?xì)淙剂铣R界壓力流/固/熱耦合流動(dòng)和換熱現(xiàn)象的數(shù)值計(jì)算模塊。在此基礎(chǔ)上分別對(duì)低溫甲烷和航空煤油RP-3的流/固/熱耦合換熱過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)值模擬研究，探討了固體材料導(dǎo)熱系數(shù)和冷卻通道幾何形狀對(duì)超臨界壓力低溫甲烷流/固/熱耦合換熱的影響，分析了壁面熱流密度和入口速度對(duì)超臨界壓力航空

2、煤油流/固/熱耦合換熱的影響。針對(duì)低溫甲烷的計(jì)算結(jié)果表明固體材料導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)大大影響流/固/熱耦合換熱過(guò)程，提高固體材料導(dǎo)熱系數(shù)可以顯著改善固體區(qū)域內(nèi)熱流密度的分布情況，并且流體的對(duì)流換熱過(guò)程由于超臨界壓力下流體熱物性的變化而得到了加強(qiáng);在保持甲烷入口質(zhì)量流量不變的條件下，改變冷卻通道幾何形狀（高寬比R值）會(huì)極大地影響冷卻通道的傳熱效果和壓力損失，本文引入熱性能參數(shù)來(lái)綜合考量這兩個(gè)影響因素。針對(duì)航空煤油的計(jì)算結(jié)果表明由于其導(dǎo)熱系數(shù)較低，低