膨胀循环发动机中,燃烧室强化传热技术是一种提高发动机性能的关键技术,增加换热面积是推力室强化传热技术中最直接有效的方法之一。燃烧室燃气侧内壁加肋可以在保证增加燃气侧换热面积的同时,降低燃烧室加长带来的重量和尺寸增加等不利影响,且工艺上较容易实现,是膨胀循环发动机强化传热技术的研究和突破方向。本文以某型氢氧膨胀循环发动机作为研究对象,以燃烧室强化传热技术为背景,重点研究了燃烧室内壁燃气侧加肋结构对燃烧室内传热的影响。建立了合适的简化计算模型,采用SSTk-ω模型对燃烧室燃气侧流场和传热进行数值仿真。对不同几何尺寸肋结构的仿真结果进行了具体分析,研究了不同肋高、肋宽、槽宽的肋结构的换热效果,并采用正交试验法对三类结构尺寸对传热的影响进行综合分析。通过对仿真结果的分析,得到肋表面温度、对流换热系数及热流的影响因素和影响关系。根据仿真计算的成果,拟合得到燃气侧内壁加肋结构强化传热公式,在现有推力室一维传热流阻计算程序的基础上增加了燃气侧加肋的传热计算内容,并与光壁结构进行对比分析。采用改进后的传热计算程序,研究了加肋结构尺寸对推力室身部传热流阻等的影响规律。具体结果如下:1.CFD数值计算分析得到:1)一定范围内,肋高越高,各壁面温度、换热系数、等效热流越大;2)加肋结构各壁面温度随肋宽的增加而降低,相对于肋高而言,改变肋宽引起的各壁面温度变化较小,尤其是槽底温度基本不变;肋宽越小,肋结构强化传热的效果越好;3)随槽宽增加,换热量先增加后减小,在1.6mm左右有最大值。并不是所有的加肋结构都可以起到强化传热的效果,肋宽过大、槽宽过小时可能出现加肋结构等效热流小于光壁结构的情况。4)综合三种肋结构尺寸分析得到,应重点考虑采用增加肋高H的方法来增加换热量。2.采用改进的一维计算程序计算得到:1)肋宽、肋数量不变,随肋高增加,推力室总换热量、冷却剂温升、压降不断增加;2)肋高、肋数量不变,随肋宽增加,推力室总换热量、冷却剂温升、压降不断下降。3)肋高、肋宽不变,随肋数量增加,推力室总换热量、冷却剂温升、压降先增加后减少,在肋数量为348时换热量最大。4)采用正交试验法对肋高、肋宽、肋数量的影响进行了综合分析,得到了相对较优的加肋结构:肋高2.5mm、肋宽0.6mm、肋数量为348时,加肋后的推力室总换热量最大,此结论可用于指导工程设计。