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《液體推進(jìn)劑在多孔介質(zhì)材料中的流動(dòng)與傳熱特性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學(xué)位論文液體推進(jìn)劑在多孔介質(zhì)材料中的流動(dòng)與傳熱特性研究STUDYONTHEFLOWANDHEATTRANSFERCHARACTERISTICSOFLIQUIDPROPELLANTINPOROUSMEDIA刁嚴(yán)哈爾濱工業(yè)大學(xué)2018年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：V235.21學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：629密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文液體推進(jìn)劑在多孔介質(zhì)材料中的流動(dòng)與傳熱特性研究碩士研究生：刁嚴(yán)導(dǎo)師：周偉星教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：動(dòng)力機(jī)械及工程所在單位：能源科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2018年6月授予學(xué)
2、位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:V235.21U.D.C:629DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringSTUDYONTHEFLOWANDHEATTRANSFERCHARACTERISTICSOFLIQUIDPROPELLANTINPOROUSMEDIACandidate：DiaoYanSupervisor：Prof.ZHOUWeixingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeci
3、ality：PowerMachineryandEngineeringAffiliation：SchoolofEnergyScienceandEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要在液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研究領(lǐng)域中，科學(xué)界已經(jīng)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，火箭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，推進(jìn)技術(shù)以及高效能源方面取得了重大進(jìn)展。然而，隨著航天領(lǐng)域綜合技術(shù)的發(fā)展，大推力以及可重復(fù)使用運(yùn)載器要求相應(yīng)的熱防護(hù)
4、技術(shù)必須具備極高的冷卻能力和對(duì)熱防護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)能力兩個(gè)基本特點(diǎn)。多孔介質(zhì)具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)保護(hù)能力和冷卻換熱能力，在很多領(lǐng)域均有應(yīng)用。本文基于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的再生冷卻系統(tǒng)，在多孔介質(zhì)強(qiáng)化換熱方面的應(yīng)用，特別是新型的液體火箭混合推進(jìn)劑，進(jìn)行管內(nèi)強(qiáng)化換熱的深入研究。本文以多孔介質(zhì)為研究對(duì)象，為了更好地獲得多孔介質(zhì)在火箭發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻通道中的實(shí)際冷卻效果，運(yùn)用穩(wěn)態(tài)的數(shù)值計(jì)算分析了不同種類的推進(jìn)劑在有無多孔介質(zhì)的管道中換熱效果的影響，對(duì)正癸烷和氧化亞氮等液體冷卻劑進(jìn)行流動(dòng)換熱研究。同時(shí)增加研究了多孔介質(zhì)本身物理特性，管內(nèi)的
5、流動(dòng)換熱條件對(duì)換熱效果的影響，以及多孔介質(zhì)在管內(nèi)本身的填充結(jié)構(gòu)，這里研究的多孔介質(zhì)填充結(jié)構(gòu)主要以半填充為主。并結(jié)合對(duì)換熱系數(shù)流動(dòng)阻力等的綜合比對(duì)，得到了與流體性質(zhì)與多孔介質(zhì)性質(zhì)相關(guān)的結(jié)果。在非穩(wěn)態(tài)的計(jì)算中，通過水和NOFB29兩種冷卻工質(zhì)的非穩(wěn)態(tài)計(jì)算，得到了不同的邊界熱流和孔隙率的一定流動(dòng)換熱研究結(jié)果，其中NOFB29為新型火箭混合推進(jìn)劑，對(duì)混合流體的數(shù)值計(jì)算對(duì)多孔介質(zhì)在冷卻通道內(nèi)的強(qiáng)化換熱及應(yīng)用與一定的幫助。得到了多孔介質(zhì)管內(nèi)結(jié)構(gòu)與流體溫度隨時(shí)間的變化結(jié)果。最后配合高低溫試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行換熱實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)水和航空
6、煤油多次實(shí)驗(yàn)，使多孔介質(zhì)的實(shí)際換熱效果得到直觀的體現(xiàn)，進(jìn)行了多孔介質(zhì)的實(shí)際換熱試驗(yàn)，對(duì)比了不同冷卻工質(zhì)、不同流量下的真實(shí)通道換熱效果。通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算得到了在高低溫條件下的多孔介質(zhì)流動(dòng)換熱規(guī)律，為多孔介質(zhì)的研究提供可行的方案。本文的通過數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式，在進(jìn)行不同冷卻工質(zhì)與材料結(jié)構(gòu)特性的研究結(jié)果認(rèn)為，在液體火箭冷卻通道中多孔介質(zhì)具有實(shí)際的強(qiáng)化換熱特性，但一定程度上的流動(dòng)阻力會(huì)影響整體經(jīng)濟(jì)性，在航天領(lǐng)域的多孔介質(zhì)冷卻方面仍然需要進(jìn)一步深入探討。關(guān)鍵詞：多孔介質(zhì)；換熱；冷卻IAbstractAbstrac
7、tInthefieldofliquidrocketengineresearch,thescientificcommunityhasmadesignificantprogressinrocketengines,rocketstructuraldesign,propulsiontechnology,andhigh-efficiencyenergy.However,withthedevelopmentofintegratedtechnologiesintheaerospacefield,highthrustand
8、reusablecarriersrequirethatthecorrespondingthermalprotectiontechnologymusthavetwobasiccharacteristicsofextremelyhighcoolingcapacityandprotectionofthermalprotectionstructures.Porousmediahasastrongstructuralpro
