CFD直升机动力舱的热特性分析
时间:2018-08-19 17:18 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要为研究直升机动力舱内三文流场与温度场的分布情况，以及分析对直升机动力舱内流场和温度场的影响因素，根据动力舱的内部结构和舱内气体流动的特点，建立了直升机动力舱的简化模型，并应用ICEM CFD软件对简化模型进行非结构化网格划分。采用k-e湍流模型和DO 辐射模型对动力舱舱内的温度场和流场进行数值仿真。主要研究冷却气流进气口的位置分布、冷却气流进气速度、引射器等对动力舱内三文流场和温度场的影响。结果表明，进气速度越大舱内冷却效果越好,并且进气口位置位于动力舱上壁面的左侧时有助于动力舱内各部件的冷却，引射器能够促进动力舱内三文流场的发展。27223 关键词 数值仿真；直升机；动力舱；流场；温度场 ；换热；引射 毕业论文设计说明书外文摘要 Title The thermal analysis about the nacelle of helicopter Abstract In order to research the distribution of the 3-dimensional fluid and temperature fields in nacelle of Helicopter,and analysis factors that play impact on the 3-dimensional fluid and temperature fields in nacelle of Helicopter.According to the characteristic about inner structure and fluid in the nacelle ,The simplified model of the nacelle is established.The simplified model grids are created using the non-structure grids through ICEM CFD.The numerical simulation of the 3D airflow and temperature field was carried out using the standard k-e turbulent model and Discrete Transfer radiation model to do numerical simulation of the 3D airflow and temperature field.Discussing the effect of inlet’s distribution ,the inlet-velocity ,and ejector device on velocity field and temperature filed. The results show that the effect of cooling is becoming better with the improving of the inlet-velocity ，and the inlet is located in left can enhance the cooling of nacelle,and the ejector device can promote the velocity field of inlet. Key words numerical simulation ; helicopter ; nacelle ;airflow field; temperature field;heat transfer ;ejector 目 次 1.引言 4 1.1 背景 4 1.2 研究现状 4 1.3 本文的主要工作内容 7 2. 直升机动力舱物理模型和数学计算模型 9 2.1 物理模型 9 2.2 网格划分 10 2.3 数学模型 12 2.4 FLUENT 软件的运用 14 2.5 边界条件 15 3 模拟仿真计算结果与分析 16 3.1 三文流场结果与分析 16 3.2 温度场结果与分析 18 4 直升机动力舱在不同工况下的计算与结果分析 22 4.1 冷却气流进口速度对动力舱内三文流场和温度场的影响 22 4.2 进气口位置对动力舱内三文流场和温度场的影响 24 4.3 引射器对动力舱内三文流场和温度场的影响 29 结 论 33 致 谢 34 参考文献35 1.引言 1.1 背景 随着现代战争信息化、高科技化的发展，直升机动力装置的功率必须不断提高才能适应现代作战的需要，直升机动力舱内安装了许多技术先进并且大功率的仪器和传动装置设备。这些高散热仪器的使用导致动力舱内承受的热负荷越来越大。大功率机械装置的散热比较高，这些热量被散发到动力舱内的流场中，致使动力舱内部的温度逐渐提升。这些高散热部件的工作是长期的，说明动力舱内长期处于高温状态。这种高温状态会严重影响动力舱内的各种附件、发动机、排气管以及辅助设备的散热，以至于它们不能正常工作。如果对动力舱内的高温部件没有采取适当的冷却措施，高热量的传递可能会引起舱内部件的损坏甚至可能因为温度过高而发生火灾。因此为了改善动力舱内各部件工作的物理环境，使仪器设备的使用寿命更长，必须合理设计直升机动力舱的冷却系统，提高对各散热部件的冷却性能。本文主要在对影响动力舱内各部件的温度场和三文流场的因素进行分析。为改善动力舱冷却系统的改善提供一些较为基础的理论依据。 (责任编辑：qin) |