文献类型：会议

作　　者：周星宇 章思龙 秦江 鲍文

作者单位：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院先进动力技术研究所

基　　金：国家自然科学基金（52176037）

会议文献：第七届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十三届技术交流会论文集（第三册）

会议名称：第七届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十三届技术交流会

会议日期：20230510

会议地点：中国江苏苏州

出版日期：20230510

语　　种：中文

摘　　要：基于超临界CO闭式布雷顿循环（CBC）的机载冷却/发电集成系统能有效解决高马赫数超燃冲压发动机冷却困难和不能发电的难题。然而,由于发动机耗油量的限制,随着飞行马赫数的提高该系统会面临着严重的冷源不足问题。为充分开发冷态碳氢燃料的吸热能力并适应飞行器上的狭小空间,选择Zigzag型印刷电路板式换热器（PCHE）来实现冷态燃油与循环工质之间的高效换热。在研究中首先通过热力系统建模计算得出了了PCHE在高温区的工作参数,并通过考虑真实气体效应以及修正可变湍流普朗特数建立起了燃油与超临界二氧化碳在换热器高温区域流动换热的数值模型。为直观地揭示Zigzag型PCHE内的流动换热规律,在研究中采用了与等长度直通道型PCHE对比分析的方法,分别从浮升力、湍流输运等多个方面研究了连续转折结构的强化换热机理。研究结果表明在相同的工况条件下,相比于等长度直通道PCHE,Zigzag型PCHE的体积换热率提高了53%,但压力损失却剧烈增加到直通道的12倍之多。

关 键 词：浮升力 压力损失  ZIGZAG 湍流普朗特数  高温换热器  冲压发动机 换热系数  板式换热器  集成系统  壁面热流 拟临界温度  定压比热 换热单元  印刷电路板  高超声速飞行器 数值研究  

分 类 号：V235.21]