U形竖管内超临界甲烷传热异常行为机理研究 |
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引用本文: | 宿诗雨,姜文全,李琳,杨帆,石杰峰,李洋.U形竖管内超临界甲烷传热异常行为机理研究[J].推进技术,2023(11):175-182. |
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作者姓名: | 宿诗雨 姜文全 李琳 杨帆 石杰峰 李洋 |
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作者单位: | 1. 辽宁石油化工大学机械工程学院;2. 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院 |
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摘 要: | 针对航空发动机的空气预冷系统U形竖管超临界流体传热异常问题,对超临界压力甲烷U形竖管内传热行为进行了数值研究。探究了热流密度、质量流量和运行压力对换热的影响,从超临界甲烷管内温度、速度、流动状态及无量纲数变化出发,阐述了超临界甲烷在U形管内异常传热现象形成的机理。结果表明,在较高热流密度(95k W·m-2)下,浮升力导致的自然对流是上升直管段内传热恶化的主要原因,运行压力的升高抑制了物性变化,促进了传热恶化向正常传热方向恢复。弯管段内的二次流使混合对流转变为强制对流,二次流形成的迪恩涡改善了径向温度分布不均匀性,强化了弯管段及其后续直管段的传热,且在弯管顶部位置传热的强化作用最为显著。
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关 键 词: | 航空发动机 超临界流体 U形管 迪恩涡 空气预冷系统 |
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