推力室瞬态传热模型

壁温误差1.76%

一种简化的一维瞬态传热模型，可精确预测火箭发动机推力室在启动和关机过程中的壁温与热流分布，并可通过反演估算近壁燃气温度。

Lv, Junjie · 高玉闪 · 金平 · Qi, Yaqun · Liu, Bingyang · 李睿智 · 蔡国飙

Applied Thermal Engineering 2023

参数信息

壁温平均误差

1.76 %

技术优势

误差仅1.76%

在LOX/甲烷热沉推力室热试车中，内壁不同位置的平均壁温误差可降至1.76%。

能反推燃气温度

通过对模型进行反演分析，可从壁温数据估算热试车中难以直接测量的近壁燃气温度。

计算效率高

模型为一维简化模型，无需复杂三维计算，可用于快速预测推力室壁温和热流分布。

应用场景

• 液体火箭发动机推力室设计：用于快速预测不同工况下壁温和热流，优化推力室结构和材料选择。
• 再生冷却推力室：可预测再生冷却通道壁温分布，辅助冷却剂流量和结构优化。
• 热防护系统设计：提供热流与壁温数据，用于评估热防护层厚度和材料需求。
• 传热测量与诊断：通过壁温反演近壁燃气温度，补充热试车中难以直接测量的参数。