不同倾角下管流中超临界CO2对流换热特性的数值研究

针对高超声速飞行器面临的严苛工作环境,近年来利用超临界CO2作为冷却介质对飞行器进行传热保护成为一种很有发展前景的方法,本文结合高超声速飞行器飞行过程中有可能出现的不同迎角,采用了一种基于k-ω SST模型的湍流Prt模型(TWL模型),选择9个特殊角度(0˚ ≤ θ ≤ 180˚),定义流动方向和重力方向相同时倾斜角为0˚,对加热管内超临界CO2的流动传热进行了数值模拟。研究结果表明:相同工况下,流动方向对超临界CO2与壁面间的换热特性影响较大,当倾斜角大于90˚时将伴随传热恶化现象,且随着倾斜角的增大传热恶化现象愈发明显;当倾斜角小于等于90˚时将强化传热,但并非随着角度的减小传热现象持续改善,在30˚时获得最佳的传热表现而非0˚,所以重力是影响超临界CO2传热的重要因素,但并非唯一因素。

航空发动机失速预警技术的研究进展

以可调叶片为代表的主动控制技术可以实现压气机稳定裕度的扩大,而失速预警技术是主动控制的关键一环,如何通过行之有效的预警方法获得更长的预警时间是研究人员一直追求的目标。现代航空发动机迈向更高推重比的目标促使设计人员进一步地提升压气机的总压比或级负荷,而高压比、高负荷的设计却往往遭到流动稳定性问题的制约。航空发动机流动稳定性问题通常是指压气机的旋转失速和喘振。这两种失稳状态会影响发动机的正常工作,导致发动机推力下降、结构损坏、甚至在空中熄火停车,对飞行安全性造成严重危害。