高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展迅速,隨著飛行器速度提高,飛行器表面啟動熱載荷增大,導(dǎo)致發(fā)動機局部溫度過高。在極高熱流密度下,傳統(tǒng)被動熱防護難以實現(xiàn)冷卻目標,目前最有效的降溫冷卻技術(shù)是再生主動冷卻技術(shù),即飛行器的燃料進入燃燒室前,流經(jīng)發(fā)動機表面冷卻發(fā)動機。再生主動冷卻設(shè)計的關(guān)鍵是獲得工程實際條件下碳氫燃料傳熱流動特性。本文以吸熱型碳氫燃料為研究工質(zhì),在實驗壓力3～5MPa,質(zhì)量流量基本都控制在1.26g/s左右,熱流密度0～250kW/m²,流體溫度280～875K,扭曲比分別為12.63和6.31條件下,內(nèi)徑4mm的水平圓管中,實驗研究了超臨界壓力下其傳熱特性和流動阻力特性,探究了超臨界壓力下的傳熱與流動的特征和機理,分析熱工參數(shù)對其的影響。研究結(jié)果表明:（1）在整個傳熱過程中,碳氫燃料將經(jīng)歷5個傳熱階段,層流、湍流、擬沸騰、湍流、以及化學(xué)反應(yīng)區(qū);系統(tǒng)壓力和熱流密度通過影響管中的碳氫燃料的熱物理性質(zhì)來影響對流傳熱;在本文試驗范圍內(nèi)熱加速度的影響可以忽略,而浮升力影響顯著;扭帶管的平均傳熱系數(shù)大于普通光滑管的平均傳熱系數(shù)約6.0～9.0%。（2）本文的普通光滑管的傳熱試驗數(shù)... 

【文章來源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

實驗系統(tǒng)簡圖

圖0.1P500型高壓恒流泵

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文142.2實驗段結(jié)構(gòu)實驗在電加熱的水平不銹鋼管中進行。實驗段熱電偶布置如圖2.3所示，扭帶細節(jié)圖如圖2.4所示。圖2.3實驗段熱電偶布置圖圖2.4扭帶細節(jié)圖實驗段是水平放置、均勻受熱的小圓管，管道尺寸為Φ6×1mm，內(nèi)徑為4mm，長度為850mm。根據(jù)實驗段長度，將約34個外徑為0.2mm的K型熱電偶絲沿流動方向均勻布置在實驗段。實驗段與整個系統(tǒng)通過Swagelok管配件和套圈密封連接。測實部分采用隔熱材料包裹，以盡量減少熱量損失，并保證壁溫測量的準確性。扭帶管是將扭曲比為12.63或6.31的扭帶（如圖2.5所示）插入圓管中以引起旋流，其中扭曲比y定義為180°旋轉(zhuǎn)的長度與帶寬度的比率,即y=H/W。扭帶的寬度和厚度分別為3.8mm和0.2mm。扭帶邊緣和內(nèi)壁表面之間的平均間隙為0.1mm。扭帶的材質(zhì)為304不銹鋼。扭帶兩端點焊在實驗段進出口內(nèi)壁面上,如圖2.6所示。（a）y=12.63（b）y=6.31圖2.5扭帶實物圖


本文編號：3124371