超臨界壓力下正癸烷對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了使燃料在冷卻通道內(nèi)發(fā)生裂解，來(lái)進(jìn)一步降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室壁面溫度，并滿(mǎn)足超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的需求，燃料因此需要被加熱到極高的溫度。然而為了防止燃料在冷卻通道內(nèi)因沸騰帶來(lái)的傳熱惡化及震蕩作用，一般都選取燃料在非裂解區(qū)處于超臨界壓力，此時(shí)燃料溫度勢(shì)必會(huì)從常溫經(jīng)過(guò)擬臨界溫度到達(dá)裂解溫度。所以，需要對(duì)燃料在擬臨界區(qū)附近特殊的對(duì)流換熱特性進(jìn)行分析，并且對(duì)化學(xué)裂解區(qū)中帶有化學(xué)吸熱和傳質(zhì)的對(duì)流換熱特性進(jìn)行探究，從而為超燃

2、沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)冷卻結(jié)構(gòu)及工況的設(shè)計(jì)提供支持。
　　由于目前在化學(xué)裂解區(qū)的數(shù)值計(jì)算尚未完善，本文采取實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)研究對(duì)象的傳熱特性進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取。首先介紹了實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，然后為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在此方法的基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)獲取數(shù)據(jù)時(shí)的系統(tǒng)誤差進(jìn)行了分析和補(bǔ)償修正，對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)臺(tái)在數(shù)據(jù)獲取上存在較高的精度。最后對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)直接測(cè)量量的隨機(jī)誤差和間接測(cè)量量的總誤差進(jìn)行了分析，對(duì)不同的數(shù)據(jù)在相應(yīng)的量值下存在的誤差大小

3、以及壞點(diǎn)數(shù)據(jù)的剔除有了一定的把握。
　　誤差分析之后，對(duì)超臨界壓力下正癸烷的對(duì)流換熱過(guò)程進(jìn)行了重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，了解在目前實(shí)驗(yàn)臺(tái)的精度下，在不同工況不同區(qū)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。為后來(lái)數(shù)據(jù)的分析提供依據(jù)。
　　在超臨界壓力下未裂解區(qū)正十烷的對(duì)流換熱過(guò)程中，對(duì)典型實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了介紹，對(duì)不同工況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，分析不同外界因素對(duì)對(duì)流換熱和燃料熱沉的影響。其次，針對(duì)目前對(duì)超臨界流體在加熱功率或截面效應(yīng)的修正，重點(diǎn)研究和分析了加熱功

4、率對(duì)換熱系數(shù)影響的過(guò)程。此外，對(duì)比了在未裂解區(qū)正癸烷分別處于超臨界壓力和亞臨界壓力時(shí)的對(duì)流換熱過(guò)程，分析了各自的燃料熱沉、對(duì)流換熱系數(shù)和壁面及燃料溫度，為超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻通道內(nèi)燃料的壓力選取提供支持。
　　針對(duì)超臨界壓力下化學(xué)裂解區(qū)正十烷的對(duì)流換熱過(guò)程，對(duì)典型的物理量變化趨勢(shì)進(jìn)行了介紹，對(duì)比了不同工況下的燃料熱沉及對(duì)流換熱系數(shù)之間大小，并給出相關(guān)的分析。最后，對(duì)比了超臨界壓力裂解和亞臨界壓力裂解在對(duì)流換熱上的不同，同樣為壓力工況