超臨界壓力下正癸烷對流換熱實驗研究.pdf

1、在超燃沖壓發(fā)動機(jī)中，為了使燃料在冷卻通道內(nèi)發(fā)生裂解，來進(jìn)一步降低發(fā)動機(jī)燃燒室壁面溫度，并滿足超燃沖壓發(fā)動機(jī)對化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的需求，燃料因此需要被加熱到極高的溫度。然而為了防止燃料在冷卻通道內(nèi)因沸騰帶來的傳熱惡化及震蕩作用，一般都選取燃料在非裂解區(qū)處于超臨界壓力，此時燃料溫度勢必會從常溫經(jīng)過擬臨界溫度到達(dá)裂解溫度。所以，需要對燃料在擬臨界區(qū)附近特殊的對流換熱特性進(jìn)行分析，并且對化學(xué)裂解區(qū)中帶有化學(xué)吸熱和傳質(zhì)的對流換熱特性進(jìn)行探究，從而為超燃

2、沖壓發(fā)動機(jī)主動冷卻結(jié)構(gòu)及工況的設(shè)計提供支持。
　　由于目前在化學(xué)裂解區(qū)的數(shù)值計算尚未完善，本文采取實驗的方式對研究對象的傳熱特性進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取。首先介紹了實驗臺設(shè)備及實驗數(shù)據(jù)的處理方法，然后為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在此方法的基礎(chǔ)上對實驗臺獲取數(shù)據(jù)時的系統(tǒng)誤差進(jìn)行了分析和補(bǔ)償修正，對比標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)實驗臺在數(shù)據(jù)獲取上存在較高的精度。最后對實驗臺直接測量量的隨機(jī)誤差和間接測量量的總誤差進(jìn)行了分析，對不同的數(shù)據(jù)在相應(yīng)的量值下存在的誤差大小

3、以及壞點數(shù)據(jù)的剔除有了一定的把握。
　　誤差分析之后，對超臨界壓力下正癸烷的對流換熱過程進(jìn)行了重復(fù)性實驗，了解在目前實驗臺的精度下，在不同工況不同區(qū)間內(nèi)實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。為后來數(shù)據(jù)的分析提供依據(jù)。
　　在超臨界壓力下未裂解區(qū)正十烷的對流換熱過程中，對典型實驗結(jié)果進(jìn)行了介紹，對不同工況下的實驗結(jié)果進(jìn)行了比較，分析不同外界因素對對流換熱和燃料熱沉的影響。其次，針對目前對超臨界流體在加熱功率或截面效應(yīng)的修正，重點研究和分析了加熱功

4、率對換熱系數(shù)影響的過程。此外，對比了在未裂解區(qū)正癸烷分別處于超臨界壓力和亞臨界壓力時的對流換熱過程，分析了各自的燃料熱沉、對流換熱系數(shù)和壁面及燃料溫度，為超燃沖壓發(fā)動機(jī)冷卻通道內(nèi)燃料的壓力選取提供支持。
　　針對超臨界壓力下化學(xué)裂解區(qū)正十烷的對流換熱過程，對典型的物理量變化趨勢進(jìn)行了介紹，對比了不同工況下的燃料熱沉及對流換熱系數(shù)之間大小，并給出相關(guān)的分析。最后，對比了超臨界壓力裂解和亞臨界壓力裂解在對流換熱上的不同，同樣為壓力工況