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论文类型：期刊论文

发表时间：2016-11-18

发表刊物：推进技术

收录刊物：EI、PKU、ISTIC、CSCD、Scopus

卷号：37

期号：12

页面范围：2377-2384

ISSN号：1001-4055

关键字：冷却通道;超临界压力;甲烷;传热恶化;异常热传导;数值研究

摘要：为了深入理解火箭发动机再生冷却过程中碳氢燃料的流动传热规律,采用RNG k-ε湍流模型结合增强壁面处理方法对非对称受热(上壁面外侧加热)方形冷却通道内超临界压力甲烷的对流换热进行了数值研究.重点考察了加热壁面内侧的传热恶化以及由传热恶化和固壁热传导共同作用引起的热流异常传递现象,拟合得到了传热恶化的临界热流密度和起始内壁温关系式、加热侧内壁面和侧壁面内侧平均热流密度的预测关系式.结果表明:当外壁热流密度和质量流速比值高于0.288 kJ/kg时,近壁流体流动加速诱发了加热侧内壁面的传热恶化;同时,固体区域温度畸变导致加热侧内壁面热流密度减小,热流更多地向侧壁面内侧传导.运行压力越低,该现象越显著.