热科学与技术

作者：柳山林,陈一鸣,龚昕,张凯旋

单位：中国航发湖南动力机械研究所,北京航空航天大学,中国航发湖南动力机械研究所,北京航空航天大学

关键词：超临界氢，再生冷却，数值模拟，传热恶化，参数影响,

针对航空发动机尾喷管再生冷却过程，开展了超临界氢在中等热流密度下流动换热的数值模拟研究。再生冷却通道截面形状为圆形，内径为1.6 mm。设计点工况氢质量流量为0.44 g/s,压力为8 Mpa，进口温度30 K，通道下壁面热流密度为345 Kw/m2。采用RNG k-ε湍流模型和增强壁面处理的方法，探究了超临界氢在通道内的速度，温度等参数分布，以及传热系数的变化规律。通过改变系统压力，热流密度和通道肋厚度，进一步探究了上述因素对超临界氢再生冷却过程中的流动换热造成的影响，并重点关注了传热恶化现象的产生。结果表明：在设计点工况下并未产生传热恶化现象，只有入口效应导致的对流换热系数降低；减小系统压力和增加壁面热流密度都会导致传热恶化现象的出现，而减小通道肋厚度会造成对流换热系数有轻微的降低。

来源：2025年第6期

《热科学与技术》期刊编辑部

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