冷氦换热器数值建模及性能仿真研究

摘要

采用基于集总参数法的AMESim仿真软件对某型号运载火箭冷氦换热器进行建模,模型考虑了管外的高温燃气凝结换热、管内的强制对流换热及换热管沿轴向、径向的导热.在此基础上,开展了冷氦换热器的单元无关性分析、换热器性能仿真及参数影响性分析.仿真模型有效性通过搭载发动机地面试车试验数据进行验证.计算结果表明:仿真模型能较好地模拟冷氦换热器的性能,且随着冷氦进口温度升高,出口温度也基本线性递增;随着冷氦流量增大,出口温度逐渐降低,而工作压力对换热器性能影响较小.