环形CW型原表面回热器通道流动换热及熵产特性分析

吴延龙; 谢文棋; 俞建阳; 谢维潇

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环形CW型原表面回热器通道流动换热及熵产特性分析

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着眼于提升临近空间可重复使用航天器的能源利用效率,文章探究环形CW型原表面回热器通道流动换热与熵产特性。以其换热单元体为研究对象,采用k-ε湍流模型和周期性边界条件,通过分析回热器流道出口截面的速度和温度参数分布,讨论了冷热侧进口参数(雷诺数、温度)对回热器流动特性与换热性能的影响。结果表明,增大雷诺数会使冷热侧出口截面温度降低、速度提升,形成中心涡,使流道侧壁摩擦阻力及压力损失增大,导致回热器换热性能下降。熵产分析验证了此结论:随雷诺数增大,换热单元总熵产率增大。雷诺数不变时,改变冷热侧进口温度,结合面优度系数和总熵产率的综合变化,得到回热器的最佳工作温度为燃气进口温度874.8 K、空气进口温度485.6 K。

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来源
《航天器环境工程》 |2023年第4期|338-348|共11页
作者
吴延龙; 谢文棋; 俞建阳; 谢维潇;
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作者单位

中国空间技术研究院;

哈尔滨工业大学能源科学与工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类物质的热性质;推进系统（发动机、推进器）;
关键词
CW型原表面回热器; 数值模拟; 体换热性能; 熵产分析; 回热模型;

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