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作者:李桢;杨瑞;赵玉新;汪元;
单位:国防科技大学空天科学学院高超声速技术实验室;国防科技大学空天科学学院;
摘要:在超燃冲压发动机中,燃烧室和尾喷管内的高温燃气使再生冷却通道中的流体达到超临界状态,即在对流边界条件下形成超临界流体边界层,但其基本特性尚未明晰。为此,本文通过相似性解法计算了具有对流边界条件的超临界二氧化碳(SCO_2)平板层流边界层,来流压力为8 MPa。文中定义了热对流系数Mθ和局部对流换热常数c,它们分别与平板下表面热流体的温度及对流换热系数呈正相关,并分析了Mθ和c对边界层速度及温度剖面的影响。当c极小时,该问题可退化为绝热壁工况;相反,当c足够大时,它的表征类似于等温壁工况。随着Mθ和c的增大,壁面热流也增大;若来流温度为亚临界,此时边界层将出现跨临界机制,使壁面努塞尔数加剧降低。
关键词:超临界流体;;对流边界条件;;层流边界层;;相似解;;壁面传热
基金资助:国家自然科学基金(12272405);; 国家留学基金委(202306110026)~~