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题名双离心喷注器中的非稳态跨临界燃烧数值研究
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作者
李钰航
刘亚洲
胡海峰
吴宝元
周立新
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机构
西安航天动力研究所
航天推进技术研究院
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出处
《推进技术》
北大核心
2025年第4期182-192,共11页
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文摘
为了加深对双离心喷注器中的推进剂跨临界燃烧过程的认识,采用扩散界面方法进行了大涡模拟研究,获得了喷注器近场的流动结构与火焰形态,对比了室压与几何结构对单喷嘴冷态流动的影响,分析了双离心喷注器低频振荡燃烧产生的机理。研究结果表明:喷嘴中心产生沿轴向朝内的压力梯度驱动了倒吸气流,倒吸气流存在是旋流腔产生气核的必要条件;当喷嘴旋流数增加时,旋流腔液膜厚度越小,液膜锥角越大,喷注器出口的倒吸气流的强度越大;在燃烧流场中,氧化剂液膜和燃料液膜之间存在狭长形火焰,端面后方回流区是火焰稳定的重要位置。数值计算复现了工程试车中出现的40 Hz量级的低频振荡燃烧,瞬时流场显示这是一种轴向往复的流体振荡现象。分析认为,内喷嘴液膜雾化、燃烧膨胀、倒吸气流等子过程可以形成闭环反馈逻辑,使得振荡可以自行维持。
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关键词
液体火箭发动机
双离心喷注器
跨临界流动
燃烧特性
低频振荡
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Keywords
Liquid rocket engine
Bi-swirl injector
Transcritical flow
Combustion characteristics
Low-frequency oscillation
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分类号
V231.1
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名跨临界CO_2在短管内的非平衡流动特性
被引量：1
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作者
杨亮
张春路
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机构
上海交通大学制冷与低温工程研究所
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出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第3期441-445,共5页
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文摘
建立了跨临界CO2 在短管内流动的两流体模型和均相流模型. 两流体模型考虑了汽液两相间的速度滑移和温度差异, 而均相流模型则认为汽液两相的速度和温度相同. 分别用两种模型进行了计算, 并与实验数据进行了对比. 结果表明: 两流体模型90%的流量计算值与实验值偏差在±20%以内, 并能合理预测压力的沿程分布; 均相流模型对流量的预测结果与两流体模型接近, 并未因忽略非平衡特性而严重偏低. 另外, 汽液两相温度差异和速度滑移的分布计算结果也证实了短管内跨临界 CO2 流动的非平衡性并不显著. 本文从理论上对此现象进行了解释.
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关键词
短管
二氧化碳
跨临界流动
非平衡
模型
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Keywords
Cooling systems
Flow of fluids
Heat transfer coefficients
Phase equilibria
Pressure distribution
Refrigerants
Tubes (components)
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分类号
TB65
[一般工业技术—制冷工程]
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题名印刷电路板式换热器冷热侧多通道热流耦合特性
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作者
蔡伟华
杨柳
李文浩
何城然
赵斌
李倩
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机构
热流科学与核工程实验室·东北电力大学
东北电力大学能源与动力工程学院
长沙理工大学能源与动力工程学院
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出处
《天然气工业》
北大核心
2025年第4期133-145,共13页
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基金
吉林省科技发展计划项目“基于大涡数值模拟的微通道换热器内超临界CO_(2)流动换热机理及优化设计”(编号:20230101338JC)。
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文摘
印刷电路板式换热器(PCHE)作为液化天然气(LNG)再气化的核心设备,因其体积小、效率高而在天然气液化工程领域应用广泛,但其换热性能直接决定了再气化过程的效率,亟需研究其中复杂流动与换热特性。为此,建立了PCHE冷热侧多通道耦合传热模型,通过数值模拟方法研究了天然气跨临界流动与丙烷冷凝相变耦合下的流动与换热特性。最后基于模型微元划分,分析了PCHE内局部流动与换热特性。研究结果表明:①冷热侧各通道间温度与流量均存在着一定的差异,冷侧主要为天然气跨临界物性变化产生的流速不均,热侧主要为通道位置差异产生的冷凝量不同。②换热系数与压降沿通道变化的整体规律与单通道研究结果基本一致,流动换热性能主要受流动状态影响,但不同区域的通道布置形式对流动换热系数有一定影响。③交叉流和逆流区域的换热系数相比顺流区域要更大。结论认为,研究结果可为LNG气化器内跨临界和冷凝相变共轭传热研究以及PCHE的设计提供理论和技术参考价值,有助于LNG工程建设的高质量发展。
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关键词
印刷电路板式换热器
天然气跨临界流动
丙烷冷凝
冷热侧耦合
微元分析
LNG气化器
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Keywords
Printed circuit heat exchanger
Natural gas trans-critical flow
Propane condensation
Cold and hot side coupling
Infinitesimal analysis
LNG gasifier
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分类号
TK172
[动力工程及工程热物理—热能工程]
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