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- 螺旋管几何参数对超临界压力正癸烷湍流流动与传热的影响
- 作者： 孙星 徐可可 孟华 来源： 中国航天第三专业信息网第三十八届技术交流会暨第二届空天动力联合会议 年份： 2017 文献类型 ： 会议论文 关键词： 换热性能 湍流流动 传热强化 正癸烷 换热系数 先进航空发动机 二次流 螺旋管 超临界压力 几何参数
- 描述： 在先进航空发动机中,采用高比热容的碳氢燃料作为冷源对冷却空气进行预先冷却(cooled cooling air,CCA),不仅可以提高空气的冷却能力,而且有利于随后燃料的雾化及燃烧过程。在实际应用中,可以采用螺旋管式换热器来提高燃料-空气的换热效果。本文对超临界压力下正癸烷在螺旋管内的湍流流动与传热现象开展了数值模拟研究,着重讨论了几何参数(曲率和扭矩)对螺旋管对流换热性能的影响。结果表明,与直管相比,螺旋管由于二次流作用,换热效果得到很大改善,换热系数最大能提高50%,壁面平均温度最大能降低160K;曲率在入口段对螺旋管换热性能有着很大的影响,曲率越大,壁面平均温度越低,这是因为在二次流作用下,管道外侧的传热强化现象显著;扭矩对螺旋管换热性能影响不大;在本文的计算工况下,Pizza等人提出的螺旋管换热Nu数经验公式同样适用于超临界压力下正癸烷的传热计算。