气氧/甲烷涡流冷壁燃烧室流场与壁面耦合传热分析

【摘要】：针对涡流燃烧室的试验模型,耦合计算了其中的燃烧、流动和传热过程。湍流模型采用RNG k-ε两方程模型,辐射传热采用P1辐射模型,化学反应采用有限速率模型。数值模拟了涡流燃烧室在20s内的传热过程,得到了燃烧室和喷管的壁面温度分布随时间的变化。燃烧室侧壁面和头部温度在4秒内就达到较稳定状态,在涡流保护下侧壁面最高温度在650K左右,头部最高温度在785K左右。对于热沉喷管,壁面温度随时间基本呈缓慢线性上升,在一定的时间内可以满足实验要求。 【作者单位】： 西北工业大学航天学院/燃烧流动和热结构国家级重点实验室;
【关键词】： 涡流燃烧室 数值仿真 传热 耦合
【基金】：国家“八六三”基金(2007AA0168) 航天创新基金(CASC0309)
【分类号】：V434.14
【正文快照】： 1引言近年来,出现了一种新型的涡流冷壁燃烧室。与传统液体火箭发动机不同,它不是在头部喷注推进剂,而是在燃烧室后部(即燃烧室与喷管连接处)切向喷入氧化剂,氧化剂在燃烧室尾部压差的作用下,紧贴燃烧室侧壁面形成强烈的旋涡流动,逆向流到燃烧室头部,与喷注器喷入的燃料混合,

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