祝银海
,
姜培学
,
孙纪国
,
熊宴斌
工程热物理学报
对推力室的喷嘴多孔面板的发汗冷却和燃烧室内的燃料燃烧过程进行了耦合数值计算，建立了一个带燃烧的三维、真实气体、变物性的推力室CFD计算模型。利用UDF编写了CH4、O2、CO2、H2O气体的实际气体状态方程，并根据NIST物性数据拟合了不同温度和压力下各气体的比热容、扩散系数、黏性系数和导热系数等物性多项式。基于EDC模型建立了甲烷氧燃烧的多步反应机理。计算了三种厚度的面板和多种燃料进口工况下的推力室内的发汗冷却和燃烧过程，研究了面板厚度、冷却剂进出条件等因素对发汗冷却和燃烧过程的影响规律。
关键词:
推力室
,
丝网多孔
,
发汗冷却
,
燃烧
,
数值模拟
林钰淞
,
姜培学
,
张富珍
,
祝银海
工程热物理学报
对土壤源跨临界CO2热泵供暖系统进行了实验研究。研究了热泵系统连续及间歇运行时温度的变化情况，以及膨胀阀开度对系统运行性能的影响。研究表明间歇运行有利于土壤温度的恢复，从而提高蒸发温度；压缩机功率、制热量、气体冷却器出水温度随着排气压力的升高而增大，但COPH的变化是非单调的，在一定的压力范围内出现最大值。
关键词:
热泵
,
跨临界CO2循环
,
土壤源
,
排气压力
黄拯
,
祝银海
,
熊宴斌
,
姜培学
工程热物理学报
本文分析了激波影响下,不同激波强度,冷却气体和注入率对发汗冷却效果的影响.马赫数3的超音速主流遇到流道内的楔形激波发生器产生斜激波入射到多孔平板表面.楔块楔角φ分别为0°、4°、8°、12°模拟不同的入射激波强度,冷却介质分别为空气、甲烷与氢气.计算结果表明,激波使多孔区域出口表面静压上升,冷却流体流出受阻而破坏冷却效果,且冷却效率随激波强度增强而下降,随冷却气体分子量增大,冷却效率下降幅度减小;但在激波强度较强时,激波在多孔表面形成逆压梯度,迫使冷却流体流向入射点上游区域而使该区域冷却效果得到恢复.提高冷却剂注入率可以减弱激波对冷却效率的破坏作用,但使壁面温度不均匀性增加.
关键词:
超音速
,
发汗冷却
,
激波
祝银海
,
姜培学
,
杨炜平
,
徐珊姝
工程热物理学报
建立了液体火箭发动机的液氧贮箱与底部预冷回路的数值计算耦合模型,模拟了地面停放过程中贮箱与底部预冷回路的三维非稳态两相流动与传热过程,分析了自然循环预冷条件下液氧贮箱和底部预冷回路中的三维物理场分布及随时间变化规律。结果表明：随着停放时间的增加,液氧的蒸发量增加,停放中后期贮箱内的热传递基本趋于稳定。回流管内的气化导致回流口处的温度一直呈现波动。
关键词:
液体火箭
,
发动机
,
液氧贮箱
,
循环预冷
,
建模
芦泽龙
,
严俊杰
,
祝银海
,
姜培学
工程热物理学报
本文利用数值模拟方法,对不同转速下正癸烷在U型管路的传热特性进行了研究.得到以下结论:对于U型管路来说,旋转速度越大,出口温度越高,整体管路换热能力越强;碳氢燃料在准临界温度附近的变物性对换热有比较显著的影响,会使换热恶化;浮升力也会影响旋转管路的换热,相比静止管路影响更为复杂.
关键词:
碳氢燃料
,
旋转
,
对流换热
,
数值模拟
王夕
,
刘波
,
祝银海
,
姜培学
,
严俊杰
,
芦泽龙
工程热物理学报
对超临界压力下RP-3在竖直细圆管内对流换热进行了实验研究.分析了变物性,浮升力、热加速等对流动换热的影响,并对已有关联式进行了修正.结果表明:在入口雷诺数4500的实验中,流动换热主要受变物性的影响,浮升力和热加速对流动换热的影响可忽略;在入口雷诺数为2500的实验中,在向上流动和高热流密度时,浮升力引起传热恶化,换热系数明显降低.
关键词:
超临界压力
,
碳氢燃料
,
航空煤油RP-3
,
对流换热
刘波
,
王夕
,
祝银海
,
姜培学
工程热物理学报
本文对超临界压力下正癸烷在内径为0.95 mm和2 mm竖直微细圆管内对流换热进行了实验研究.入口压力pin=3 MPa和入口雷诺数Rein=4000时,分析了管径、变物性、浮升力和加速对对流换热的影响.结果表明:在所研究的工况范围内,对于0.95 mm内径圆管,浮升力和加速对换热的影响可忽略,对流换热主要受变物性的影响;而对于2mm内径圆管,在高热流密度时,浮升力对正癸烷的对流换热影响很大,向上流动时引起换热恶化,向下流动时引起换热强化,加速对流动换热的影响可忽略.
关键词:
超临界压力
,
正癸烷
,
浮升力
,
对流换热
祝银海
,
姜培学
工程热物理学报
对一种新型带旁通喷嘴的喷射器的性能进行了实验研究,分析了旁通喷嘴结构对喷射器引射特性的影响规律.结果表明:当喷射器处于临界模式下,旁通型喷嘴喷射器的引射性能要优于常规喷射器.环隙空腔间隙和第二喉部直径对引射性能的影响是非线性的.当环隙空腔间隙较小时,引射性能随着第二喉部直径的增大而提高;增大环隙空腔间隙后,最优第二喉部直径将会减小.
关键词:
旁通型喷嘴喷射器
,
环形空腔
,
引射系数
,
性能
桂南
,
樊建人
工程热物理学报
本文采用离散颗粒单元法对流化床内颗粒运动及其与固定埋管受热面的相互作用进行颗粒直接数值模拟,其中颗粒之间的碰撞采用Tsuji等提出的软球碰撞模型处理,而流场的计算采用大涡模拟,其亚网格应力为Smagorinsky涡黏性模型,流动工况为两维鼓泡流化床.磨损量的估计是基于祝京旭等人的埋管磨损试验研究的结论,并结合本文数值模拟的结果,揭示了流化床埋管磨损量及其分布的若干规律.
关键词:
流化床
,
埋管磨损量
,
离散单元法
,
大涡模拟
