超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室再生冷卻研究.pdf

1、再生冷卻技術(shù)是超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室熱防護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)對(duì)此技術(shù)應(yīng)用于超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的理論和試驗(yàn)兩方面都未見(jiàn)報(bào)道。圍繞超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室再生冷卻開(kāi)展較深入的理論分析、計(jì)算和試驗(yàn)研究，具有重要的理論意義和工程價(jià)值。 本文第一章介紹了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室熱環(huán)境和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室采取再生冷卻的必要性，研究了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)再生冷卻技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，并介紹了本文的研究?jī)?nèi)容。 為了初步了解超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)再生冷卻傳熱的基本特征，第

2、二章建立了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)再生冷卻的一維傳熱數(shù)理模型，采用了準(zhǔn)則關(guān)系式描述燃?xì)鈧?cè)和冷卻劑側(cè)的對(duì)流換熱，采用了簡(jiǎn)化的燃?xì)馕镄阅Ｐ停?duì)襯層材料、襯層厚度和冷卻劑流量進(jìn)行了參數(shù)研究。 第三章研究了用參考焓法描述了從燃?xì)獾奖诘膶?duì)流換熱，冷卻劑側(cè)則在原來(lái)準(zhǔn)則關(guān)系式的基礎(chǔ)上加了進(jìn)口效應(yīng)、冷卻通道粗糙度影響、物性影響等的修正。利用國(guó)內(nèi)航空煤油組分測(cè)量結(jié)果，給出了一套工程上可用的超臨界壓力下國(guó)內(nèi)航空煤油物性的解析表達(dá)式。在這些基礎(chǔ)上，對(duì)固壁二維

3、導(dǎo)熱控制微分方程采用熱平衡法離散，建立了一套用于超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室再生冷卻的準(zhǔn)三維熱分析計(jì)算工具，并進(jìn)行了算例驗(yàn)證。 第四章就第三章建立的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)熱分析計(jì)算工具進(jìn)行了具體的應(yīng)用。根據(jù)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)熱結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的狀態(tài)和條件，計(jì)算了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)在冷流和熱流試驗(yàn)條件下，用水和煤油作冷卻劑的再生冷卻結(jié)構(gòu)的熱交換特性，并和相應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。其中利用了超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)三維內(nèi)流場(chǎng)計(jì)算平臺(tái)——AHL3D的計(jì)算流場(chǎng)作為輸入條件。