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座舱盖高低温疲劳试验台换热数值模拟及热经济分析

刘珊

  本项研究是以成都飞机设计研究所现有的座舱盖加温加载疲劳试验台为研究对象,并围绕其高耗能状况而展开的。试验系统结构的复杂性以及管路中低速流体的变物性在一般的工程传热问题中都是不常见的。文章主要描述了一种用于求解管路中非稳态对流换热和非稳态导热耦合问题的数值方法。不仅较好地解决了对流换热和导热的迭代求解和边界条件的处理问题,还将迎风格式的向前和向后差分发展性地应用于非稳态求解过程。通过对典型算例曲线的数值计算,找出了管路中的流体及各耗能元素在非稳态条件下的温度变化规律。同时,对能耗随温度(或时间)的变化规律进行了相应的研究,从而发现了管路系统中的高蓄能元素及各元素的能耗状态。据此,提出了一种节能方案—管路金属壁内侧加一定厚度的隔热层,并根据计算数据对其进行了热经济分析,得到了较好的结果。经过对真实试验曲线中温度载荷谱的计算,得出了各条曲线的理论计算能耗值及其随温度(或时间)的变化关系。能耗计算值与真实试验值的对比结果为:单条曲线能耗误差小于11%,而100飞行小时总能耗误差小于20%。结果还表明,管内加一定厚度的隔热层后,节能效果显著。这些都充分说明本文对试验台的热力数值模拟达到了预期目的。本文工作不仅为国内研究填补了一项空白,而且对该类试验台在进一步热经济分析、优化运行参数及降低试验成本等方面都具有实践的指导价值。……   
[关键词]:座舱盖试验台;非稳态;数值模拟;对流─导热耦合换热
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北工业大学2001年
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