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摘要
为了探究跨临界液膜冷却的耦合传热特性，采用带真实气体状态方程的非绝热扩散火焰面模型，并考虑再生冷却耦合传热，对液氧/甲烷液体火箭发动机推力室跨临界液膜冷却进行数值研究。分析液膜流量和冷却环带的分布对推进剂的掺混和燃烧、壁面热流分布、冷却效率的影响。结果表明，头部注入的膜冷却剂会在主流剪切力作用下在回流区逆时针流动，而推力室下游区域注入的冷却剂进入燃烧室之后，会沿着推力室壁面沿着下游流动形成低温保护膜；头部注入的膜冷却存在一个最佳冷却剂流量，而对于推力室下游的膜冷却，冷却剂流量越大，喷管区域壁面冷却效率越高；Case 6这种采用相隔较近的双排冷却环带布置方式的推力室壁面温度不均匀程度最低，平均冷却效率最高，而且在膜冷却流量越大时，冷却效率比其他工况增高得更加明显。
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单位航天学院; 太原理工大学; 上海宇航系统工程研究所
