基于朗肯循环的超燃冲压发动机新型冷却循环设计研究

作     者：王邦运 

作者单位：国防科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：潘余

授予年度：2018年

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：冷却循环 热力学分析 ?分析 循环性能参数 超燃冲压发动机 热防护 朗肯循环 

摘      要：本文通过理论分析和数值计算,设计了用于超燃冲压发动机冷却的循环系统,研究了冷却循环系统性能的影响因素,得到了冷却循环最优参数。基于朗肯循环设计了超燃冲压发动机新型冷却循环系统,在理想朗肯循环热力分析的基础上,对设计的冷却循环进行热力学分析计算,得到冷却循环每一环节工质参数及系统运行参数的计算方法。进而对冷却循环系统进行?分析,得出各环节的?损和?效率计算方法。在此基础上,提出了用循环热效率这一参数来表征冷却循环系统性能。在热稳定性、流动换热性和安全环保性等方面对几种待选冷却循环工质进行比较,并分析比较了不同工质对冷却循环做功能力及吸热放热能力的影响,最终综合考虑,选取水作为本文设计的超燃冲压发动机新型冷却循环的循环工质。研究了冷却循环系统中工质参数及运行参数对循环热效率的影响。循环热效率随煤油出口温度的升高而减小,随系统膨胀比的增大而减小,随系统温增比的增加而增大。研究了不同因素对系统?损和?效率的影响,得到了冷却循环各过程的?损和?效率随冷却通道出口水蒸气最高温度、系统膨胀比和煤油流量的变化规律。综合理论分析,通过数值计算得到了循环系统性能最佳时的工质参数和运行参数。