某型航空燃/滑油换热器改进设计研究

【类型】学位论文

【作者】焦炜琦 

【关键词】 航空发动机 燃滑油换热器 改进设计 对流换热热阻 压力损失

【摘要】本文针对某型航空燃/滑油换热器滑油出口温度偏高，换热能力不足的问题，对其进行整体三维建模，综合考虑管程与壳程的耦合作用，利用相关模型进行数值模拟计算，研究内部流体流动规律以及换热过程，并对其进行改进设计。br (1)对某型航空燃/滑油换热器原始结构进行热阻分析，得到壳侧对流换热热阻占总热阻的64％，是该换热器换热热阻的最主要部分;从降低壳侧对流换热热阻角度出发，提出三壳程改进结构形式。br (2)选取适当模型对某型航空燃/滑油换热器原始结构进行数值模拟计算，分析航空燃/滑油换热器内部的速度场、压力场、温度场的分布规律，通过模拟结果与实验结果的对比，误差低于20％，验证了模型的有效性。br (3)利用相应数值模拟模型对改进后的三壳程航空燃/滑油换热器进行数值模拟，与原始结构相比，三壳程形式的航空燃/滑油换热器散热性能平均提高17％，管程压降基本不变，而壳程压降明显增大;燃油流量达到5000L/h以上，滑油流量小于4200L/h时，其综合性能大于原始结构，最大可提高19.6％。br (4)在某型航空燃/滑油换热器改进结构基础上对不同结构参数进行优化设计，分别对壳程数目，折流板数目，壳程分布形式对航空燃/滑油换热器整体性能的影响规律进行研究。得到某型航空燃/滑油换热器改进设计优选结构，对于燃油流量为5000L/h，滑油流量为3000L/h的状态点，滑油侧出口温度为378.65K，增重285.9g，符合改进设计的技术要求，同时保证外形尺寸以及进出口接管位置不发生变化，保证其应用。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】韩东

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