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作者：高尔康;范文慧;仲峰泉;
单位：中国科学院力学研究所空天飞行高温气动全国重点实验室;中国科学院大学工程科学学院;
摘要：本文以新型高热沉碳氢燃料（以下简称RP-3N）为研究对象，采用雷诺时均Navier-Stokes(RANS)方法，通过数值仿真研究了超临界压力下RP-3N在圆形截面管道中的湍流流动与传热特性。通过入口或壁面参数，研究了燃料类型、壁面热流、质量流量、入口温度和入口压力等参数对流动与传热性能的影响规律。计算结果表明，相较于传统RP-3航空煤油，RP-3N在具有更低流动阻力的同时，表现出更高的换热效率，相同条件下其努塞尔数Nu提升幅度超过17%。壁面热流和质量流量的增加都对提升换热强度起到显著的作用，前者使Nu增加约42.67%，后者则可提升96.56%。入口温度的提高虽有效增强了对流换热，但同时升高了冷却通道的平均温度，对热防护效果产生影响。此外，研究发现入口压力在特定热流密度和流量条件下对流动与传热性能的影响甚微。
关键词：超临界压力;;再生冷却;;碳氢燃料;;数值仿真;;传热特性
基金资助：航空发动机及燃气轮机基础科学中心项目（P2022-B-Ⅰ-007-001）;; 国家自然科学基金（12272381）~~
