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作者：白晓辉;杨丰硕;何佳倩;辛秋睿;孟宪龙;刘存良;
单位：西北工业大学动力与能源学院;高空模拟技术重点实验室;中国航发沈阳发动机研究所;轻型涡轮动力全国重点实验室;
摘要：为了优化氢燃料航空发动机的冷却系统，分别针对燃烧室、尾喷管和涡轮二次流设计了三种再生冷却方案，并提出了适用于冷却方案的热端部件壁面热环境耦合求解方法和涡轮预冷二次流质量流量计算方法，在完成壁面换热机理分析的基础上，针对热端部件壁面温度、壁面热流及预冷涡轮二次流质量流量等参数，对三种方案进行了对比评估。燃烧室的壁面温度和热流与主流温度高度相关，其峰值出现在主流温度最高点附近；尾喷管的壁温和热流则同时受到主流速度和温度的影响，其峰值出现在喷管喉部位置附近。方案一在热端部件壁面冷却效果上表现最优，部件最高温相较于方案二和三分别降低了25.6 K和212.6 K。方案二在压损控制上最佳，较其余两者分别减少了5.8 kPa,3.0 kPa。方案三中涡轮二次流的预冷效果最好，相较于方案一、二质量流量分别减少了12.9%和11.6%。除此之外，降低冷却工质的初始温度或增加其质量流量均可增强冷却效果，降低壁面温度。
关键词：氢燃料;;航空发动机;;热端部件;;再生冷却;;计算方法
