高温高压氢气在三角凹槽及管内流动换热研究

• 作者: 刘林 房玉良 武俊梅 王成龙 田文喜 马元
• 来源期刊: 火箭推进
• 关键词: 氢气 流动换热 三角凹槽 数值模拟 高温高压
• 年，卷（期）: 2020,（6）
• 所属期刊栏目: 研究与设计
• 页码范围: 38-47
• 页数: 10页
• 分类号: V439+.5
• 语种: 中文

摘要

采用数值模拟方法对高温高压条件下氢气在均匀热流密度加热的长直圆管道和带三角凹槽强化圆管内的流动换热特性进行了研究,模拟中考虑了氢气的物性随温度和压力的变化,湍流模型采用SST k—ω模型.该模型的分析结果与相关文献圆形通道内的实验数据吻合度较高.分析结果表明,氢气在通道中的流动属于亚音速湍流,冷却通道壁面温度沿轴向先逐渐上升在靠近出口时略微下降;圆管内壁上的三角凹槽作为扰流元对氢气流动时的强化换热作用明显,同时增加了流动阻力;增大槽深、减小凹槽间距和非对称三角凹槽使得综合换热性能降低;内凹型带三角凹槽强化圆管的强化换热能力优于外凸型.