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《超臨界壓力下航空煤油rp-3沉積過(guò)程的數(shù)值研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文超臨界壓力下航空煤油RP-3沉積過(guò)程的數(shù)值研究NumericalStudyontheDepositionProcessofAviationKeroseneRP一3underSupercriticalPressure學(xué)號(hào):2121鯉12大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology萬(wàn)方數(shù)據(jù)大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知,除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外,本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果,也不包含其他已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過(guò)的成果。與我一同工作的同志
2、對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。若有不實(shí)之處,本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目:疆疊趁五元畦堞矽印一!!隧曲遜篷近造砭作者簽名日期:坦!』年—厶月jL日萬(wàn)方數(shù)據(jù)大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要航空煤油I沖.3充當(dāng)冷卻劑,在流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)表面的冷卻管道時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)中的熱量對(duì)燃油進(jìn)行加熱,會(huì)使得航空煤油發(fā)生氧化裂解、熱裂解,從而產(chǎn)生焦炭顆粒。焦炭顆粒隨著煤油一起流動(dòng),受到曳力、Saffman力、重力、附加質(zhì)量力等力的影響,在這些力的綜合作用下,在管壁發(fā)生沉積,從而堵塞管路,影響煤油與發(fā)動(dòng)機(jī)之間的換熱,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤Оl(fā)動(dòng)機(jī)。本文基于圓形冷卻通道(2000"1.8m
3、m)的物理模型,利用CFD.DPM方法對(duì)超臨界壓力下焦炭顆粒在冷卻管道中的沉積過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值研究,用以給航空發(fā)動(dòng)機(jī)中冷卻管道內(nèi)積碳問(wèn)題做出參考。首先,本文對(duì)豎直管中的顆粒沉積問(wèn)題進(jìn)行了研究,研究了豎直向下管中,粒徑對(duì)附加質(zhì)量力的影響規(guī)律。當(dāng)煤油溫度較低(臨界溫度以下)時(shí),附加質(zhì)量力的作用效果較強(qiáng),應(yīng)該考慮,隨著煤油溫度升高,附加質(zhì)量力的作用效果減弱,當(dāng)煤油溫度高于700K時(shí),附加質(zhì)量力的作用可以忽略。依附加質(zhì)量力的作用效果,選取煤油溫度在700K時(shí)粒徑對(duì)顆粒沉積率的影響進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)隨著粒徑的增加,豎直向下管中,顆粒沉積率先升高,后降低,接著繼續(xù)升高,最后趨于穩(wěn)定,而豎直向上管焦炭
4、顆粒沉積率隨粒徑的增大逐漸升高且趨于穩(wěn)定;煤油溫度的升高,使豎直管中109m的顆粒沉積率升高;煤油在較高出I;3壓力5MPa的條件下,豎直向下管中,10、50、70、1009m的顆粒沉積率均低于低壓3MPa出口壓力下的沉積率,而309rn的顆粒在5MPa的高壓下沉積率反而更高;豎直向上管中,5MPa的高壓下,109m的顆粒沉積率較低;入口速度的增加,使109m顆粒在豎直向下管中沉積率無(wú)明顯變化,卻使豎直向上管中沉積率升高。其次,本文對(duì)水平圓管中的顆粒沉積規(guī)律進(jìn)行了研究,主要研究109m的焦炭顆粒。水平圓管中,隨粒徑的增大,顆粒沉積率先升高,后逐漸趨于穩(wěn)定;煤油溫度的升高,也使得顆粒
5、沉積率升高;相對(duì)于低壓3MPa的出口壓力,5MPa的出口壓力下,顆粒更難沉積在壁面上;煤油入口速度的升高,使得顆粒沉積率下降。再次,本文對(duì)傾斜圓管中的顆粒沉積特性進(jìn)行了研究,主要研究109m的焦炭顆粒。結(jié)果發(fā)現(xiàn),傾斜管中,粒徑的升高使得顆粒沉積率先增大,后趨于穩(wěn)定;煤油溫度的升高,使顆粒沉積率升高,且較高壓力5MPa的條件下,顆粒沉積率更低;入口速度的升高,使得顆粒沉積率緩慢下降且趨于穩(wěn)定。最后,本文對(duì)不同流動(dòng)方向下顆粒沉積率做出了比較,用“心形圖”直觀的表示不同方向下顆粒沉積率的大小。豎直向上的流動(dòng)方向,顆粒沉積率最低,水平流動(dòng)的方向,顆粒沉積率最高。關(guān)鍵詞:超臨界壓力;航空煤油
6、RP.3;沉積過(guò)程;萬(wàn)方數(shù)據(jù)超臨界壓力下航空煤油RP.3沉積過(guò)程的數(shù)值研究NumericalStudyontheDepositionProcessofAviationKeroseneRP一3underSupercriticalPressureAbstractAscoolant,whenaviationkeroseneRP‘3flowsthroughthecoolingducts,theheatofengineheatingfuels,andthatwillmakeaviationkeroseneexperienceoxidativecleavage,pyrolysis,andcar
7、bonparticlesareformed.Carbonparticlesflowwithkerosene,andaffectedbydragforce,Saffmanforce,gravity,virtualmassforce,eta1.Undertheeffectofalltheseforces,carbonparticleswilldepositontheinsidesurfaceofpipewall,cloggepipeandaffectheattransfe