資源描述：
《微細(xì)通道超臨界碳?xì)淙剂衔⒗叩妥鑿?qiáng)化換熱研究.pdf》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(kù)。
1、碩士學(xué)位論文微細(xì)通道超臨界碳?xì)淙剂衔⒗叩妥鑿?qiáng)化換熱研究RESEARCHONHEATTRANSFERENHANCEMENTOFHYDROCARBONFUELUNDERSUPERCRITICALPRESSURECONDITIONSINMINI-CHANNEL李欣哈爾濱工業(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)位論文微細(xì)通道超臨界碳?xì)淙剂衔⒗叩妥鑿?qiáng)化換熱研究碩士研究生：李欣導(dǎo)師：秦江副教授申請(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)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)C
2、lassifiedIndex:V235.21U.D.C:629DissertationforTheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONHEATTRANSFERENHANCEMENTOFHYDROCARBONFUELUNDERSUPERCRITICALPRESSURECONDITIONSINMINI-CHANNELCandidate：LiXinSupervisor：AssociateProf.JiangQinAcademicDegreeAppliedFor：MasterofEngineeringSpeciality：Powermachine
3、ryandEngineeringAffiliation：DepartmentofEnergyScienceandEngineeringDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要碳?xì)淙剂铣紱_壓發(fā)動(dòng)機(jī)再生冷卻過(guò)程是其熱防護(hù)的關(guān)鍵。冷卻通道為單側(cè)加熱，且熱流密度與冷卻劑流量之比非常大，從而引起嚴(yán)重的熱分層，燃料熱沉利用率極低；同時(shí)由于冷卻劑工作在超臨界狀態(tài)，擬臨界點(diǎn)附近物性的劇烈變化極易導(dǎo)致傳熱惡化。為了減弱再生冷卻通道中的熱分層
4、現(xiàn)象、消除局部傳熱惡化，本文以碳?xì)淙剂铣紱_壓發(fā)動(dòng)機(jī)再生冷卻過(guò)程為研究對(duì)象，通過(guò)數(shù)值模擬方法，將微肋應(yīng)用于微細(xì)通道內(nèi)，考察其對(duì)超臨界碳?xì)淙剂系妥鑿?qiáng)化傳熱的可行性，并對(duì)微肋擾動(dòng)下通道內(nèi)碳?xì)淙剂系牧呀饬鲃?dòng)換熱進(jìn)行了詳細(xì)探索。首先，建立了帶有微肋的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻通道的三維流/熱耦合RANS模型。對(duì)比分析了光滑通道與微肋通道的流動(dòng)換熱性能。發(fā)現(xiàn)微肋能夠顯著地降低通道壁面溫度，提高冷卻通道的換熱能力，且微肋能有效緩解通道內(nèi)的熱分層現(xiàn)象、推遲和削弱傳熱惡化的作用。同時(shí)，由于超臨界物性的劇烈變化而使微肋前緣出現(xiàn)“類沖擊冷卻”現(xiàn)象，并且通道側(cè)壁的導(dǎo)熱作用顯著提高，這二者都有效促進(jìn)了通
5、道內(nèi)部流體徑向摻混，提高了通道的整體對(duì)流換熱能力。然后，采用正癸烷PPD裂解模型對(duì)帶有單根微肋的微細(xì)通道內(nèi)的裂解傳熱過(guò)程進(jìn)行考察。研究發(fā)現(xiàn)微肋對(duì)通道中心處與近壁面處裂解反應(yīng)的影響不同。微肋復(fù)雜的二次流動(dòng)與強(qiáng)剪切效應(yīng)顯著提高了近壁面流體的對(duì)流換熱，壁溫下降，燃料裂解程度因此下降；微肋顯著增強(qiáng)了通道中心流體徑向的摻混，使流體停留時(shí)間增加，從而促進(jìn)熱裂解反應(yīng)。同時(shí)，活化能越低、指前因子越大，裂解反應(yīng)越容易發(fā)生且速率更快，通道對(duì)流換熱能力越高；而熱流密度越大，通道熱分層效應(yīng)越嚴(yán)重；通道壓力升高時(shí)流體速度降低，通道整體對(duì)流換熱能力降低。且越靠近臨界壓力，微肋前緣與后緣出現(xiàn)的局部換熱
6、強(qiáng)化與弱化變化越劇烈；微肋高度的增加帶來(lái)的湍流強(qiáng)度的增加顯著提高了通道內(nèi)徑向流體的摻混和裂解，通道內(nèi)燃料的對(duì)流換熱能力顯著提高。關(guān)鍵詞：超臨界碳?xì)淙剂希晃⒗?；?qiáng)化傳熱；微細(xì)通道-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractRegenerativecoolingprocessisveryimportantforthermalprotectivesystemofhydrocarbonfueledscramjetengine.Inordertoweakenthethermalstratificationandheattransferdeteriorationinsidethe
7、coolingchannel,numericalinvestigationsoftheflowandheattransfercharacteristicsofsupercriticalhydrocarbonfuelinrectangularminicoolingchannelswithmicro-ribsareapplied.Firstly,a3-dfluid-solid-thermalcouplemodelwithransturbulencemodelofamicro-ribbedcoolingchannelforscram
