S型通道内超临界RP-3航空煤油换热特性研究

作者： 王彦红   李雨健   李洪伟   李素芬   东明   来源： 工程热物理学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： S型通道   强化换热   迪恩涡   3航空煤油   超临界压力   RP  

描述： 为深入理解空–油换热器的主动冷却问题，开展了S型圆管中超临界RP-3航空煤油的换热数值研究。通过管截面温度和流线的分布情况解释了内壁温度、内壁热流密度、换热系数沿流动方向的变化特征。探究了两个弯管段密度、流速和湍动能的分布情况，以揭示离心力对换热的作用机制。通过离心力参数、迪恩数、二次流动能对离心力影响进行了量化评估。结果表明：离心力导致两次壁温和热流周向非均匀分布以及强化换热问题。相比上游弯管段，下游弯管段的离心力作用更强，迪恩涡更显著，二次流动能更大。提高压力、降低热流密度、提高质量流速对离心力影响起到抑制作用。

带诱导轮的离心式航空燃油泵空化特性分析

作者： 罗丹   王维军   赵鑫   谭向军   吴大转   来源： 风机技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 泄漏涡   空化   二次流   诱导轮   航空燃油泵  

描述： 为了研究离心式航空燃油泵空化流场特性，基于RNG k-ε湍流模型与ZGB空化模型，对某带诱导轮的离心式航空燃油泵三维内流场进行了数值计算，分析了诱导轮与离心叶轮叶片表面的空化区演变、燃油泵内部不同过流部件中的空泡区占比、叶顶泄漏涡空化、回流涡空化等流动现象。结果表明，诱导轮对空化的抑制有积极作用，三种不同工况下的空化余量NPSH值一样；诱导轮叶片表面的空化包括叶顶空化、云空化、叶梢空化等不同类型；空化数σ=0.0953时为临界空化点，诱导轮与叶轮区的空泡体积占5%～10%；回流涡空化首先产生于诱导轮叶顶背面附近，随着空化数的降低，回流涡空化区逐步与云空化融合；无论有无空化，燃油泵进口段始终存在明显的二次流。

带诱导轮的离心式航空燃油泵空化特性分析

作者： 罗丹   王维军   赵鑫   谭向军   吴大转   来源： 风机技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 泄漏涡   空化   二次流   诱导轮   航空燃油泵  

描述： 为了研究离心式航空燃油泵空化流场特性，基于RNG k-ε湍流模型与ZGB空化模型，对某带诱导轮的离心式航空燃油泵三维内流场进行了数值计算，分析了诱导轮与离心叶轮叶片表面的空化区演变、燃油泵内部不同过流部件中的空泡区占比、叶顶泄漏涡空化、回流涡空化等流动现象。结果表明，诱导轮对空化的抑制有积极作用，三种不同工况下的空化余量NPSH值一样；诱导轮叶片表面的空化包括叶顶空化、云空化、叶梢空化等不同类型；空化数σ=0.0953时为临界空化点，诱导轮与叶轮区的空泡体积占5%～10%；回流涡空化首先产生于诱导轮叶顶背面附近，随着空化数的降低，回流涡空化区逐步与云空化融合；无论有无空化，燃油泵进口段始终存在明显的二次流。

竖直下降圆管内超临界压力RP-3航空煤油传热恶化实验研究

作者： 王彦红   东明   李素芬   陆英楠   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   拟沸腾数   临界准则   传热恶化   超临界压力  

描述： 为理解空-油换热器中的冷却换热特性，对竖直下降圆管内超临界压力RP-3航空煤油的换热进行了实验研究。探究了稳态换热特征和换热机理，探讨了质量流量、热流密度、运行压力和进口温度对换热的影响；基于拟沸腾数提出了传热恶化的临界准则以及壁温最大飞升值的预测准则；通过浮升力和热加速判别准则分析了两者对换热的影响；实现了换热关联式预测。结果表明：浮升力和热加速对换热的影响可以忽略。拟沸腾换热机制，即近壁流体膨胀力相比惯性力占主导时，类气态流体层覆盖壁面是传热恶化的原因。当拟沸腾数高于2.5×10-4时，拟沸腾换热机制起作用。最后，探究了泄压过程中的瞬态换热特征。泄压过程中拟沸腾数不断增大，传热恶化加剧，高泄压速率下甚至出现壁温波动。

竖直下降圆管内超临界压力RP-3航空煤油传热恶化实验研究

作者： 王彦红   东明   李素芬   陆英楠   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   拟沸腾数   临界准则   传热恶化   超临界压力  

描述： 为理解空-油换热器中的冷却换热特性，对竖直下降圆管内超临界压力RP-3航空煤油的换热进行了实验研究。探究了稳态换热特征和换热机理，探讨了质量流量、热流密度、运行压力和进口温度对换热的影响；基于拟沸腾数提出了传热恶化的临界准则以及壁温最大飞升值的预测准则；通过浮升力和热加速判别准则分析了两者对换热的影响；实现了换热关联式预测。结果表明：浮升力和热加速对换热的影响可以忽略。拟沸腾换热机制，即近壁流体膨胀力相比惯性力占主导时，类气态流体层覆盖壁面是传热恶化的原因。当拟沸腾数高于2.5×10-4时，拟沸腾换热机制起作用。最后，探究了泄压过程中的瞬态换热特征。泄压过程中拟沸腾数不断增大，传热恶化加剧，高泄压速率下甚至出现壁温波动。

RP-3航空煤油碳烟机理的构建与验证

作者： 张浩楠   王静波   来源： 化学研究与应用 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 碳烟产率   多环芳烃   碳烟机理   3航空煤油   RP  

描述： 燃料模型（质量分数为73.0%的正十二烷、14.7%的1,3,5-三甲基环己烷和12.3%的正丙基苯）构建了描述碳烟生成的详细燃烧机理模型，其中包括关键的链烷烃、环烷烃以及芳香烃的多环芳烃（PAHs

RP-3航空煤油单组分替代燃料简化机理验证

作者： 皮骏   王义为   来源： 科技风 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 正癸烷   化学反应机理   燃烧室   3航空煤油   RP  

描述： 选定正癸烷作为RP-3航空煤油单组分替代燃料，结合采用基于误差传播的直接关系图法、基于CSP重要性指标的方法和基于CSP理论的准稳态方法对75个物种、373步基元反应的详细机理进行了简化，得到了一个包含38个物种、34步反应的简化机理。通过对比三种机理的燃烧模拟计算结果和实验结果发现，简化机理、骨架机理和详细机理的计算结果吻合较好，简化机理能在较宽参数范围内描述正癸烷的燃烧特性，有效地降低了航空发动机燃烧室内湍流燃烧数值模拟的计算成本。

RP-3航空煤油4种组分替代燃料燃烧反应机理

作者： 马洪安   魏忠秀   付淑青   刘宇   宫俊波   苗磊   来源： 沈阳航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 替代燃料   反应机理   层流燃烧速度   着火延迟时间   3航空煤油   4种组分   RP  

描述： 为准确模拟RP-3航空煤油的着火和燃烧特性，提出摩尔分数为41%正十二烷、37%正癸烷、3%正丙基环己烷、19%正丙基苯的4种组分替代燃料模型，模型包含136种组分、308步基元反应。通过计算对单组分详细机理进行简化，完成了简化机理的反应动力学验证；同时完成RP-3航空煤油层流燃烧速度的实验和4种组分替代燃料模型的验证。结果表明：在压力p=101.325、202.65 kPa,当量比Ф=0.5、1.0、1.5工况时，该机理模拟得到的着火延迟时间与实验值能够很好吻合，均存在明显的NTC区域；在压力p为101.325～303.975 kPa,当量比Ф为0.8～1.4,温度T为420、450、480 K时，计算得到的层流燃烧速度与实验值较为吻合。通过与其他文献对比得出，该4种组分替代燃料燃烧机理拟合准确度较高，国产航空煤油着火特性与燃烧特性表现良好，相关工作具有一定的工程应用价值。

超临界RP-3航空煤油喷嘴内部流动与相变特性研究

作者： 肖靖源   林宇震   刘桂桂   薛鑫   惠鑫   来源： 推进技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 3   压力分布   超临界喷射   喷嘴通道   RP   相变  

描述： 为了探究超临界RP-3在喷嘴内的流动与相变特性规律，采用自主设计的喷嘴内部收缩通道模拟试验件，对超临界RP-3在喷嘴内的压力分布进行测量，并采用基于一维等熵假设的计算方法进行数值模拟。试验首次获得了超临界航空煤油RP-3在喷嘴收缩通道内的沿程静压分布随喷射压力、温度变化的规律。通过与模型对比，发现未发生相变时，计算结果与试验值拟合精度较高，可以较好地预测RP-3在喷嘴内的流动参数，喷嘴内的静压分布也趋于一致；发生冷凝相变时，计算结果与试验值产生误差较大，喷射参数对于静压分布存在着较大的影响。通过试验，获得了超临界RP-3航空煤油在喷嘴内的流动与相变特性。

RP-3航空煤油高压共轨喷射特性的实验研究（英文）

作者： 赵同宾   吴宜胜   段耀宗   黄震   韩东   来源： Journal of Central South University 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 共轨喷射系统   预   单次喷射   主喷射   柴油发动机   3航空煤油   RP  

描述： RP-3航空煤油可以作为替代燃料应用于柴油发动机。本文研究了RP-3航空煤油在单次喷射和多次喷射策略下的喷射特性，并与柴油燃料的喷射特性进行对比。实验结果表明，尽管RP-3航空煤油的喷射延迟时间比柴油短，但该差异在实际发动机运行工况中可以忽略。此外，虽然RP-3航空煤油较低的密度和黏度导致其更高的体积喷射速率和循环喷射量，然而，RP-3航空煤油的循环质量喷射量和质量喷射速率接近或略低于柴油。基于两种燃料的喷射特性对比，可以发现燃料的物理性质在单次喷射和多次喷射策略中是影响燃料喷射特性的次要因素。