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作者：王金兆;周林;穆林;尚妍;浦航;张义宁;东明;
单位：大连理工大学能源与动力学院;北京动力机械研究所冲压发动机技术全国重点实验室;先进航空动力创新工作站;
摘要：为探索轻量化点阵结构替代传统槽道式主动冷却通道应用于高马赫数吸气式发动机高温壁面热防护的可行性，采用数值方法研究了三种点阵主动冷却结构内超临界压力RP-3的流动传热特性。工况参数为压力5 MPa，壁面热流密度2 MW·m~(-2)，入口雷诺数6 804。结果表明，点阵芯体作为强化元件显著提升了受热侧端面的传热性能，在芯体杆件绕流影响下，端面附近形成了复杂的流动结构，增强了流体间的剪切作用，在破坏稳定的流动边界层与热边界层的同时增强了近壁区和主流区流体间掺混。基于NACA翼型对3D-Kagome杆件截面形状进行改进，获得的Modified 3D-Kagome点阵主动冷却结构相较于传统槽道式主动冷却通道，换热因子γ提高了8.6%，加热壁面的最高温度、平均温度和温度的标准差分别降低了6.74%,5.92%和77.08%，同时可减少14.8%的结构重量。点阵主动冷却结构通过流体域受热侧端面传递的热通量与总加热热流的比值为72.16%～81.38%，如何提高受热侧端面的传热速率、减小芯体杆件内部的导热热阻是进一步提升点阵主动冷却结构热防护效能的重要研究方向。
关键词：超临界压力;;碳氢燃料;;对流传热;;点阵结构;;主动冷却
基金资助：先进航空动力创新工作站（HKCX2022-02-002）;; 中国博士后科学基金面上项目（2021M700663）;; 辽宁省自然科学基金（2022-BS-085）;; 中央高校基本科研业务费专项资金（DUT24RC(3)113）~~
