【摘要】为预测110kN核热发动机堆芯外推力室流动传热情况，建立了推力室身部和喷管延长段三维一体模型，采用数值模拟方法对堆芯出口至喷管出口间的高温氢气、推力室壁和超临界氢的流动传热进行了耦合计算。考虑再生冷却通道内超临界氢的物性变化，采用SSTk-ω模型计算了整个湍流场，有限速率反应模型计算氢的非平衡离解。比较了进入喷管的氢气在无离解态、平衡离解冻结态和非平衡离解态下的流动传热特性，并讨论了中子热沉积对再生冷却传热的影响。结果表明：氢的非平衡离解反应对发动机比冲影响显著，而对推力室再生冷却传热影响较小；与无离解反应流和平衡离解冻结流相比，氢气非平衡离解作用下发动机比冲和再生冷却温升均增大；中子热沉积对再生冷却传热影响很小。

【关键词】核热火箭发动机；推力室；非平衡离解；流动传热；数值模拟

【作者】李子亮；徐凯