检索结果-南通市图书馆

作者：李的是哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

在超燃冲压发动机中,需要通过冷却通道利用碳氢燃料对发动机燃烧室进行冷却。在发动机实际工作状态中,飞行工况的变化导致冷却通道以及燃烧室内流场及温度场发生改变,由此产生非稳态流动传热现象。由于用于冷却的燃料流量需要与燃烧室... 详细信息

在超燃冲压发动机中,需要通过冷却通道利用碳氢燃料对发动机燃烧室进行冷却。在发动机实际工作状态中,飞行工况的变化导致冷却通道以及燃烧室内流场及温度场发生改变,由此产生非稳态流动传热现象。由于用于冷却的燃料流量需要与燃烧室壁面热负荷相互匹配,壁面整体和局部的热防护失效,因此非稳态传热过程中流动传热特性,特别是热响应特性对于发动机燃料流量调控至关重要。因此,本文结合数值仿真和实验方法,对变工况过程中,超临界碳氢燃料的非稳态传热特性开展了如下研究内容:首先,搭建了超临界碳氢燃料非稳态流动换热实验平台,基于实验平台进行变热流工况下碳氢燃料非稳态流动换热实验。提出一种非稳态响应时间的判断方法,确定判断方法执行流程。在实验测得附加温度及确定热损曲线后,基于实验测得结果和构建的判断方法进行分析,得到变热流实验稳定时间变化规律,稳定时间随着热流密度的增大呈现先降低后上升的趋势。归纳已发表文献中12种RP-3的替代模型及对应组分临街物性参数,分别对不同组分数的替代模型进行物性对比,分析混合规则对RP-3物性计算的影响,比较不同状态方程的物性计算差距。同时,研究不同替代模型和状态方程对超临界碳氢燃料流动换热数值仿真计算的影响。5组分Cheng在热物性和传热的表现上为12种组分最佳。General混合规则在物性计算表现上优于Lee-Kesler和Prausnitz-Gunn混合规则。PR状态方程在物性和传热计算表现上更好。通过上述工作,确定了用于数值仿真研究的碳氢燃料模型。建立了超临界碳氢燃料非稳态流动传热数值仿真模型,并通过变热流燃料加热实验,对仿真模型进行了可靠性验证。计算值与实验值在管道出口油温上符合较好,稳定后温度最大误差不超过6.5%,计算模型得到的稳定时间和实验稳定时间的最大误差不超过4.5s,计算得到的非稳态响应时间也呈现先下降后上升的趋势。通过该数值仿真模型,对实验过程中超临界碳氢燃料的热响应时间先增大后减小的分布特性进行了分析。研究表明:当加热通道内燃料出口温度低于其临界温度(T=623K)时,流场内的有效热扩散率随着温度增加,因此管道内的热响应时间随着温度的增加而减小。当加热通道的燃料出口温度接近并超过临界温度后,燃料密度在临界温度附近的剧烈变化引起了壁面附近边界层速度的增加,管内径向速度梯度减小,湍流强度减小,有效热扩散率降低,因此热响应时间随着温度的增加而增大。同时,基于仿真模型进一步讨论了不同入口质量流量和入口温度对非稳态响应时间的影响,质量流量的增大促进了传热过程进行,降低了稳定时间,随着入口温度增大,非稳态响应时间降低,但入口温度过大使出口温度超过700K,会导致响应时间增大。

关键词：超燃冲压发动机碳氢燃料热物性非稳态换热响应时间

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炼焦荒煤气上升管显热回收换热过程动态特性

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洁净煤技术 2023年第2期29卷 180-189页

作者：彭文平靳智平卢改林白涛郑立星郭聪秀山西大学电力与建筑学院山西太原030006

煤焦油结焦是制约炼焦荒煤气上升管显热回收换热器长期高效安全运行的主要因素。通过调控荒煤气及上升管管壁温度抑制煤焦油析出是防止结焦的有效措施。基于多孔介质非热平衡模型,建立了内嵌螺旋盘管及多孔填料的荒煤气显热回收套管换... 详细信息

煤焦油结焦是制约炼焦荒煤气上升管显热回收换热器长期高效安全运行的主要因素。通过调控荒煤气及上升管管壁温度抑制煤焦油析出是防止结焦的有效措施。基于多孔介质非热平衡模型,建立了内嵌螺旋盘管及多孔填料的荒煤气显热回收套管换热器的一维非稳态热传递模型。结合炼焦周期内荒煤气流量与温度瞬时数据计算得到荒煤气、上升管管壁、填料层、熔融盐温度动态变化,分析了填料层热容、填料层有效导热系数及熔融盐流量对其动态变化的影响,并提出了有效控制荒煤气及上升管管壁温度的方法。结果表明:荒煤气中煤焦油析出及结焦主要发生在炼焦后期荒煤气流量减小时;填料层导热系数是上升管换热器设计时考虑的重要参数,增大填料层导热系数可显著提高余热回收效率,但会使荒煤气与上升管管壁温降增大,设计时应在保证焦油蒸汽不发生冷凝的前提下尽可能增大填料层导热系数;炼焦后期,通过切断熔融盐取热,并合理设计填料层导热系数、填料层热容及熔融盐入口温度等可实现上升管管壁温度调控,从而避免荒煤气中煤焦油析出及结焦。

关键词：荒煤气显热回收煤焦油结焦非稳态换热螺旋盘管熔融盐换热器

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同心筒发射装置导弹燃气流热效应数值模拟

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弹箭与制导学报 2008年第3期28卷 193-195页

作者：蔺翠郎毕世华北京理工大学宇航科学技术学院北京100081

针对某型舰载导弹同心筒发射装置,采用动态网格技术,建立了导弹发射过程中燃气流与发射筒之间的流固耦合换热模型。模型中考虑了导弹在发射筒内运动引起的燃气流场边界的变化。通过对燃气流非稳态传热的数值模拟,得到了发射筒内燃气流... 详细信息

针对某型舰载导弹同心筒发射装置,采用动态网格技术,建立了导弹发射过程中燃气流与发射筒之间的流固耦合换热模型。模型中考虑了导弹在发射筒内运动引起的燃气流场边界的变化。通过对燃气流非稳态传热的数值模拟,得到了发射筒内燃气流及筒壁的温度分布规律,为发射筒的热强度设计提供依据。

关键词：同心筒发射装置燃气流非稳态换热动态网格数值模拟

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同心发射筒内燃气流温度场的数值模拟

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弹箭与制导学报 2007年第5期27卷 160-162页

作者：蔺翠郎毕世华北京理工大学宇航科学技术学院北京100081

针对舰载导弹同心筒发射装置,建立了燃气流与发射筒间的换热模型。建模中考虑了发射筒结构的复杂性,燃气流的高温、高速等特点,以及筒内燃气流场流动与换热的强耦合性。通过对筒内燃气流场的全流场非稳态的数值模拟,得到了同心筒内外筒... 详细信息

针对舰载导弹同心筒发射装置,建立了燃气流与发射筒间的换热模型。建模中考虑了发射筒结构的复杂性,燃气流的高温、高速等特点,以及筒内燃气流场流动与换热的强耦合性。通过对筒内燃气流场的全流场非稳态的数值模拟,得到了同心筒内外筒壁面温度的分布规律。

关键词：同心筒燃气流非稳态换热温度场

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燃油电加热器内部温度场数值模拟

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应用物理 2013年第6期3卷 115-119页

作者：牛明田蔡林刘东民宋振国海军驻大连船舶重工集团有限公司军事代表室大连中国舰船研究设计中心武汉

本文利用计算流体力学(CFD)方法对某型燃油加热器进行了数值计算。考虑浮升力作用的自然对流换热及燃油流动带来的强制对流换热,研究了不同布置方案对燃油加热器内部温度场分布的影响,结果表明:当进口在上方时,出口温度要高于其他工况... 详细信息

本文利用计算流体力学(CFD)方法对某型燃油加热器进行了数值计算。考虑浮升力作用的自然对流换热及燃油流动带来的强制对流换热,研究了不同布置方案对燃油加热器内部温度场分布的影响,结果表明:当进口在上方时,出口温度要高于其他工况。最后进行了电加热器非稳态流场的计算,分析了电加热器静态预热温度场,给出了电加热器预热的时间范围,并结合非稳态温度场结果分析了监测点布置方案。

关键词：燃油电加热器自然对流非稳态换热 CFD

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