U型再生冷却通道内超临界航空煤油换热特性数值模拟

摘要：

为了解决航空发动机的高温热防护问题,通过RNG k-ε湍流模型开展了U型再生冷却通道内超临界压力RP-3航空煤油换热特性数值研究.探究了进口参数、固壁热导率、壁面粗糙度对换热的影响机制.基于流场和温度场揭示了换热特征和换热机理,通过离心力参数讨论了其作用机制,阐述了二次流对换热的影响,提出了换热关联式,其预测偏差处于±20%以内.结果表明:上游水平通道和下游水平通道受非对称加热作用产生弱二次流,弯通道受离心力作用产生强二次流,高温区近壁流体吸热能力降低造成传热恶化,最高壁温约为935 K;离心力促使热流产生显著的周向迁移.在高进口温度下传热恶化起始位置提前到弯通道,加剧了离心力作用,使热流迁移增强.提高固壁热导率和壁面粗糙度,换热均增强,对离心力影响可忽略.

关键词：U型通道、再生冷却、超临界航空煤油、换热特性、热流迁移、高温热防护、航空发动机

所属期刊栏目：49

分类号：V231.1(航空发动机（推进系统）)

资助基金：吉林省教育厅科学技术项目;东北电力大学青年博士科研助推计划

在线出版日期：2023-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：16-25