超临界RP-3在Kagome点阵填充冷却通道内流动传热特性

针对新一代超燃冲压发动机的换热需求,以超临界RP-3航空煤油为冷却剂,选用Kagome型点阵填充的冷却通道,通过数值模拟研究Kagome设置数量、流速及压强对流体流动、传热及压降特性的影响。结果表明,与光滑通道相比,给定工况下,增加Kagome数量可降低下壁面温度最多至40%,努塞尔数最高可达光滑通道的4.243倍;增大流速,Kagome通道的传热系数随之提高,同时也会产生传热恶化现象。在流动特性方面,流体冲击Kagome点阵产生旋涡及尾迹可以强化换热;肋柱导致通道截面积收缩,使得流速上升,也有利于换热;提高流速、增加Kagome数量会导致压强损失变大。