旋转爆轰燃烧室壁面传热特性数值模拟

摘要：

为研究旋转爆轰燃烧室的壁面传热特性,对H2/Air旋转爆轰燃烧室进行了三维共轭传热模拟研究.建立了带壁面的燃烧室模型,采用密度基求解非稳态RANS方程,选用标准k-ε湍流模型,利用能量方程和流固界面的Interface边界条件实现壁面耦合传热,研究了旋转爆轰燃烧室非稳态流场及壁面传热特性分布.结果表明,流场中温度升高的原因包括化学反应和流体压缩两种机制.燃烧室头部附近壁面存在环形高温带,壁面温度沿轴向先上升后下降,爆轰波与斜激波交汇处附近温度最高.壁面热流密度则在头部最高,沿轴向逐渐降低.在除头部以外的其他部分,壁面换热系数沿轴向下降,进一步说明了壁面热流密度受燃烧室内部压力的影响.预混条件下,当量比越接近1.0、质量流量越大,燃烧室壁面温度越高且越集中于头部,高热流密度区域的轴向深度越短,极限热流密度越高.

关键词：旋转爆轰燃烧室、热环境、热流密度、换热系数、共轭传热模拟

所属期刊栏目：44

分类号：V231.1(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金;瞬态物理重点实验室基金

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：140-152