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作者：李妮;浦航;周林;曲航辰;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;大连理工大学化工学院;
摘要：针对高马赫数发动机热防护和机载设备长航程供电问题，基于超临界二氧化碳布雷顿循环提出了热防护与发电一体化系统。采用数值模拟方法探究了单侧受热矩形通道内超临界压力下CO_2的对流传热特性，并且分析了不同热流密度时入口温度、冷却流量和加热长度对冷却性能的影响。研究发现单侧受热矩形通道内SCO_2的流动换热存在周向不均匀性，增大冷却剂流量可以有效降低壁面温度。但对周向壁面温差影响较小并且温差随热流密度增大单调上升，由0.5 MW m~(-2)的最大温差75 K增加至2.0 MW m~(-2)的最大温差297 K。二次流在通道拐角处形成回流，局部扰流使传热增强。当流体温度高于拟临界温度时，定压比热容随入口温度的升高而减小，但是雷诺数的增大弥补了这一缺陷并使得换热能力增强。不同加热长度的冷却性能受传热特性影响，不发生传热恶化时，相同冷却流量条件下加热长度越大冷却后的壁面最高温度越高。但是当发生传热恶化时，不同加热长度冷却后的壁面最高温度分为相同和随加热长度增大两种情况。
关键词：热防护;;矩形通道;;超临界二氧化碳;;对流传热;;布雷顿循环
基金资助：中国博士后科学基金（2021M700663）;; 辽宁省博士科研启动基金计划项目（2022-BS-085）;; 中央高校基本科研业务费（DUT22QN202）~~
