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低温管路预冷过程两相流动与换热计算研究

论文摘要

为揭示低温流体预冷管路过程中两相流动与换热特性,采用准稳态方法建立了低温管路预冷计算模型。该模型采用有限容积法来求解管内流体流动与换热方程,有限差分法求解管壁一维非稳态导热方程,流体与壁面的换热根据流型来判定选择对应的换热关联式,并对管壁外侧辐射漏热进行线性化离散处理。利用多组实验数据进行模型验证,结果表明模型对预冷时间预测的误差在10%之内。对预冷过程非稳态降温特性及流型与换热特性的计算结果表明:在低温流体预冷管路过程中,大部分换热方式为单相气强制对流和膜态沸腾,约占总预冷时间的95%,总换热量的75%,核态和过渡沸腾发生时间较短;预冷过程中存在一个最优质量流速,这既可以缩短预冷时间,同时可以减少推进剂的浪费。

论文目录

  • 1 控制方程
  •   1.1 低温液体流动与换热方程
  •   1.2 管壁一维非稳态导热方程
  •   1.3 真空绝热管路的漏热计算
  •   1.4 管壁与流体间的换热计算
  • 2 计算模型
  •   2.1 离散化处理
  •   2.2 耦合换热计算
  •   2.3 模型验证
  • 3 管路预冷流型与换热预测及分析
  •   3.1 流型与换热特性分析
  •   3.2 管壁非稳态温降特性
  •   3.3 质量流速影响分析
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王娇娇,陈虹,厉彦忠,王磊,李翠

    关键词: 低温推进剂,真空管路,预冷降温,数值模拟,气液两相流

    来源: 西安交通大学学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 动力工程

    单位: 西安交通大学能源与动力工程学院,航天低温推进剂技术国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51376142,51406142),航天低温推进剂技术国家重点实验室开放课题(SKLTSCP1614)

    分类号: TK124

    页码: 93-99

    总页数: 7

    文件大小: 676K

    下载量: 187

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/6f7208e700a4619824e246de.html