可重復利用的吸氣式航天運輸系統(tǒng)在高馬赫數(shù)飛行時,主流空氣經(jīng)過進氣道后,滯止溫度升高,這不僅限制了壓氣機壓比的進一步提高,同時會降低燃燒室的加熱比,因此需要在進氣道和壓氣機之間安裝空氣預冷器,降低主流空氣溫度。但是,主流濕空氣在經(jīng)過空氣預冷器時,由于預冷器表面溫度低于水的三相點溫度,主流空氣所含水蒸氣會發(fā)生相變結(jié)霜,預冷器表面霜層生長迅速,主流壓力損失升高,熱交換量降低。與此同時結(jié)霜導致風扇入口產(chǎn)生很大的變形,導致風扇效率以及喘振余量降低,因此需要克服結(jié)霜問題所引起的嚴重危害。為了研究預冷器抑霜的可行方法,本文采用了可視化實驗裝置探究微細管束換熱器在多種工況下流動換熱特性、結(jié)霜特性以及抑霜特性。為實現(xiàn)乙醇對管束換熱器抑霜影響,設計了輕質(zhì)高效的凝縮性物質(zhì)結(jié)霜控制系統(tǒng),整個系統(tǒng)由混流噴射單元、空氣壓縮單元、乙醇流量監(jiān)測單元以及混流噴射單元流道五部分組成,能夠?qū)崿F(xiàn)不同質(zhì)量份額乙醇的噴射調(diào)節(jié)。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:無換熱工況下壓降與風速平方成正比關(guān)系。大溫差換熱工況下,壓降依然與風速平方大致成正比關(guān)系,換熱系數(shù)與風速0.6次方大致成正比例關(guān)系,溫差對壓降和換熱系數(shù)影響不大。凝露工況下由于液膜的... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 緊湊式換熱器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 結(jié)霜與抑霜研究現(xiàn)狀
        1.2.3 凝縮性物質(zhì)抑霜研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 實驗裝置與實驗方法
    2.1 實驗原理
    2.2 液氮實驗裝置
    2.3 結(jié)霜控制系統(tǒng)
        2.3.1 混流噴射單元設計
        2.3.2 空氣壓縮單元設計
        2.3.3 乙醇流量監(jiān)測單元設計
        2.3.4 混流噴射單元流道
    2.4 設備精度
    2.5 實驗步驟
    2.6 本章小結(jié)
3 實驗數(shù)據(jù)處理方法
    3.1 流動換熱特性數(shù)據(jù)處理
    3.2 結(jié)霜特性處理
    3.3 本章小結(jié)
4 實驗結(jié)果與分析
    4.1 無換熱工況
    4.2 管內(nèi)高溫工況
    4.3 凝露工況
    4.4 超低溫工況
    4.5 噴醇工況
        4.5.1 乙醇抑霜原理
        4.5.2 結(jié)霜工況換熱器流動換熱特性
        4.5.3 乙醇工況換熱器流動換熱特性
    4.6 實驗誤差分析
    4.7 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]間接冷卻制冷系統(tǒng)結(jié)霜特性的實驗分析[J]. 馬燕,臧潤清,張秀.  低溫工程. 2018(06)
[2]微通道光管換熱器數(shù)值模擬及實驗研究[J]. 胡肖芬,曹業(yè)玲.  中國民航飛行學院學報. 2018(05)
[3]緊湊型換熱器換熱特性研究[J]. 楊新壘,聶萬勝,王輝.  導彈與航天運載技術(shù). 2018(05)
[4]結(jié)霜前期納米結(jié)構(gòu)超疏水表面的凝結(jié)-凍結(jié)特性[J]. 季銀煉,張鈞波.  中國表面工程. 2017(06)
[5]復合發(fā)動機預冷器換熱特性研究[J]. 李晨沛,王躍社,王海軍,魏宇青.  工程熱物理學報. 2017(04)
[6]微通道光管換熱器的運行特性及影響因素[J]. 陳尚秋,崔昊,李娟.  流體機械. 2017(01)
[7]高超聲速組合發(fā)動機預冷器抗結(jié)霜涂層技術(shù)研究[J]. 張友法,張文文,鄭日恒,李志永,張志剛,王勤智.  推進技術(shù). 2017(02)
[8]空氣預冷發(fā)動機及微小通道流動傳熱研究綜述[J]. 汪元,王振國.  宇航學報. 2016(01)
[9]蒸發(fā)器盤管結(jié)霜特性的實驗研究[J]. 張志,賈少波,謝偉,盧大杰.  制冷技術(shù). 2015(02)
[10]柱狀微結(jié)構(gòu)超疏水表面制備及其結(jié)霜性能研究[J]. 丁云飛,伍彬,吳會軍.  表面技術(shù). 2015(01)

博士論文
[1]細管束低溫冷卻空氣的流動換熱與表面結(jié)霜的研究[D]. 賈云濤.清華大學 2017
[2]結(jié)霜與抑霜機理研究及數(shù)值模擬[D]. 崔靜.大連理工大學 2011

碩士論文
[1]外掠管束的流動和換熱特性的數(shù)值模擬[D]. 劉萬旺.華東理工大學 2018
[2]微小通道換熱器設計及工作特性研究[D]. 紀佳正.國防科學技術(shù)大學 2016
[3]電腐蝕法快速制備鐵基超疏水表面[D]. 孫慶賀.中國礦業(yè)大學 2016
[4]疏水表面結(jié)霜初期及融霜過程中液滴行為研究[D]. 陳永根.清華大學 2014
[5]仿生超疏水表面制備及性能研究[D]. 陳鈺.武漢工程大學 2012
[6]納微米結(jié)構(gòu)疏水表面結(jié)霜過程及其抑霜特性研究[D]. 殷帥.廣州大學 2012



本文編號：2910260