Características de Transferencia de Calor y Estructura de Flujo del Enfriamiento Regenerativo en un Canal Rectangular Usando CO Supercrítico
Autores: Liu, Jian; Xu, Mengyao; Liu, Pengchao; Xi, Wenxiong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Características de Transferencia de Calor y Estructura de Flujo del Enfriamiento Regenerativo en un Canal Rectangular Usando CO Supercrítico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Queroseno tradicional
Enfriamiento regenerativo
CO supercrítico
Transferencia de calor
Estructura de flujo
Scramjet
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
A un número de Mach extremadamente alto, la refrigeración regenerativa del queroseno tradicional no puede satisfacer la demanda del sumidero de calor causado por el calentamiento aerodinámico y la combustión interna en un sistema de propulsión scramjet. Como complemento de la refrigeración regenerativa tradicional, el CO supercrítico se considera un refrigerante eficaz en entornos de calentamiento severo debido a sus excelentes propiedades de transporte de calor y masa. En este artículo, se analizan numéricamente las características de transferencia de calor y estructura de flujo de la refrigeración regenerativa en un canal rectangular utilizando CO supercrítico, empleando un modelo validado. Se consideran el efecto de la magnitud del flujo de calor, el flujo de calor no uniforme, la aceleración y la flotabilidad, así como el patrón de flujo, para revelar el mecanismo de refrigeración regenerativa del CO supercrítico en las condiciones del motor de un scramjet. Los resultados indican que el fenómeno de deterioro de la transferencia de calor se vuelve obvio en el canal de refrigeración cargado con un flujo de calor relativamente alto. En comparación con los canales de refrigeración cargados con una distribución de flujo de calor aumentada, la temperatura máxima aumentó para el canal cargado con distribuciones de flujo de calor disminuidas. Cuando se aplica una mayor aceleración, se obtiene una distribución de temperatura de pared relativamente más baja y coeficientes de transferencia de calor más altos. La distribución de temperatura de la pared se vuelve más uniforme y la región de alta temperatura se debilita cuando los refrigerantes en los canales adyacentes se disponen en un patrón de flujo inverso. En general, el artículo proporciona algunas referencias para la utilización de CO supercrítico en la refrigeración regenerativa a un número de Mach extremadamente alto en un scramjet.
Descripción
A un número de Mach extremadamente alto, la refrigeración regenerativa del queroseno tradicional no puede satisfacer la demanda del sumidero de calor causado por el calentamiento aerodinámico y la combustión interna en un sistema de propulsión scramjet. Como complemento de la refrigeración regenerativa tradicional, el CO supercrítico se considera un refrigerante eficaz en entornos de calentamiento severo debido a sus excelentes propiedades de transporte de calor y masa. En este artículo, se analizan numéricamente las características de transferencia de calor y estructura de flujo de la refrigeración regenerativa en un canal rectangular utilizando CO supercrítico, empleando un modelo validado. Se consideran el efecto de la magnitud del flujo de calor, el flujo de calor no uniforme, la aceleración y la flotabilidad, así como el patrón de flujo, para revelar el mecanismo de refrigeración regenerativa del CO supercrítico en las condiciones del motor de un scramjet. Los resultados indican que el fenómeno de deterioro de la transferencia de calor se vuelve obvio en el canal de refrigeración cargado con un flujo de calor relativamente alto. En comparación con los canales de refrigeración cargados con una distribución de flujo de calor aumentada, la temperatura máxima aumentó para el canal cargado con distribuciones de flujo de calor disminuidas. Cuando se aplica una mayor aceleración, se obtiene una distribución de temperatura de pared relativamente más baja y coeficientes de transferencia de calor más altos. La distribución de temperatura de la pared se vuelve más uniforme y la región de alta temperatura se debilita cuando los refrigerantes en los canales adyacentes se disponen en un patrón de flujo inverso. En general, el artículo proporciona algunas referencias para la utilización de CO supercrítico en la refrigeración regenerativa a un número de Mach extremadamente alto en un scramjet.