碳氢燃料流动传热研究及物性测量与评估

《碳氢燃料流动传热研究及物性测量与评估》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TK16学号1203240472而要達統科技太#学位论文碳氢燃料流动传热研究及______物性测量与评估_______作者_________祝敏波_________指导教师姓名郭亚军副教授供热、供燃气、申请学位级别硕士专业名称通风及空调工程论文提交日期2015.05论立答辩日m2015.06学位授予单位而妥邊統斜妓太#答辩委员会主席毕勤成评阅人毕勤成南晓红本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单

2、位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：^<曰期：yd/〇关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名i指导教师签名：曰期：心/〇本人授权中国学术期刊（光盘

3、版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三生以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名:指导教师签名日期：汶川西安建筑科技大学硕士学位论文碳氢燃料流动传热研究及物性测量与评估专业：供热、供燃气、通风及空调工程硕士生：祝敏波指导教师：郭亚军副教授摘要本文以高超声速飞行器吸气式发动机的再生主动冷却为研究背景，冷却时采用飞行器自身携带的燃料作为冷却剂。碳氢燃料应用于再生主动冷却时，吸热之后的碳氢

4、燃料进入燃烧室燃烧释放热量，不仅对发动机很好的进行了热防护，而且还可以对热量进行回收利用。为了有效的研制和设计发动机的再生冷却热防护结构，必须对碳氢燃料的流动传热特性进行研究。本文主要以电加热的实验方法模拟了碳氢燃料在矩形小通道内流动吸热的过程，对燃料冷却过程中的流动换热特性进行了实验研究。本文首先利用伽马射线密度计和热平衡的原理对本次流动传热研究实验所用A碳氢燃料在高压高温下的密度和比热进行了测量；密度测量时的压力范围为2~6MPa，温度范围为10~660℃，比热测量时的压力范围为2~4MPa，温度范围为15~660℃。其次主要研究分析了燃料在临界参数点附近的

5、传热变化规律，燃料临界参数为：临界压力2.3MPa左右，临界温度420℃左右。本文流动传热研究的主要实验参数范围如下：压力范围为2~4MPa、温度范围为100℃~750℃、热流密度范围为220.1MW/m~2.5MW/m。研究结果表明：燃料的吸热冷却性能受温度、压力、以及管型的影响；压力3MPa时，燃料入口温度低于临界温度时会经历传热恶化和传热强化的现象，传热恶化发生在临界温度点附近，传热强化发生在高热负荷条件下，由壁温和主流温度共同影响决定；当燃料温度超过临界温度时，浮升力作用对传热影响比较明显。当压力超过临界压力在超临界压力范围内温度和压力对燃料的传热影响是

6、相互的,温度低于临界温度时，压力高传热效果好；温度高于临界温度时，压力低传热效果好。燃料在超临界下的流动换热努谢尔数与经典换热关联式计算结果进行比较，解释了燃料在催化裂解时的换热机理会发生明显的变化。西安建筑科技大学硕士学位论文通过测量燃料的热沉、燃料结焦的情况以及高温燃料的转化率，建立了燃料评估的方法。关键词：碳氢燃料；矩形通道；传热；燃料结焦；物性西安建筑科技大学硕士学位论文FlowingHeatTransferstudyonHydrocarbonFuelandItsPhysicalparametersmeasurementandEvaluationSpec

7、ialty:HeatingVentilationandAirConditionName:ZhuMinboInstructor:GuoYajunAssociateProfessorABSTRACTInthispaper,thehypersonicaircraft’saspiratedengineregenerateactivecoolingastheresearchbackground,whichisusingaircraftitselfbringfuelasthecoolant.Whenhydrocarbonfuelusedintotheregenerateac

8、tivecooling,