飞行器机载精密仪器温控系统性能的实验研究

作者： 李阳   常守金   胡海涛   孙浩然   赖展程   刘善敏   来源： 化工学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 温控   飞行器   辐射   传热   半导体制冷器   实验验证  

描述： 为提高飞行器机载精密仪器的性能,设计了一种基于被动散热与主动控温的温控系统。该系统采用热管和辐射涂层作为被动散热装置将仪器内热量传出,再利用半导体制冷器和保温层进行第一级控温,并利用电加热装置进行第二级控温,最后设计控制逻辑进行控温。搭建了验证实验台,测试了不同工况下温控系统的温控精度。结果表明,在不同环境温度和温控系统设定温度工况下,该温控系统的温控精度均在±0.1℃以内。

某型运输机飞行状态下冷凝器风道性能

作者： 张行   庞丽萍   王莹   来源： 化工学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 传热   运输机   计算机模拟   优化设计   冷凝器  

描述： 以某型运输机蒸发循环制冷系统用冷凝器为研究对象,分析了运输机与直升机、小型通航飞机蒸发循环制冷系统工作环境的区别,应用Star CCM+软件进行了仿真建模,通过对冷凝器风道的流体仿真分析,阐述了飞行状态下引起蒸发循环制冷系统压力故障的原因,在此基础上提出了冷凝器风道优化方案,并应用流体仿真分析的方法,验证了优化方案的有效性,最后在该运输机上进行了试飞验证。

飞行器燃料再生冷却热管理系统参数设计

作者： 陈玮玮   方贤德   鹿世化   林福建   张烨   来源： 化工学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 对流   碳氢燃料   传热   高超声速飞行器   超临界流体   再生冷却  

描述： 考虑飞行器的服役环境以及热管理系统质量与几何尺寸的设计要求,探讨了以航空燃料再生冷却技术为基础的高超声速飞行器综合热管理系统的方案。根据不同的热载荷种类和换热方式,结合新提出的超临界压力碳氢燃料管内传热关联式,给出了飞行器热管理系统中两种类型换热设备的传热参数设计方法。利用MATLAB/SIMULINK平台的图形化交互界面创建并封装了飞行器热管理系统的主要功能模块,并以国内典型的RP-3型航空煤油为例,实现了以航空燃料为热沉的热管理系统参数设计过程。

高速飞行器机载综合热管理系统设计与优化

作者： 阿嵘   庞丽萍   杨东升   齐玢   来源： 化工学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 热力学   高速飞行器   综合热管理系统   优化设计   动态仿真  

描述： ,旨在提升系统制冷和供电性能的同时减小发动机性能损失。以Mach数Ma=1～4.4的大热负载高速飞行器为背景,针对三种机载综合热管理系统,开展适应飞行任务的系统优化设计,实现燃油热沉、外涵道引气热沉

大型民用飞机座舱区域多级温度控制系统的研究

作者： 史璐璐   来源： 化工学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 四轮式空气循环系统   抗饱和PID   模型   测量   多级温度控制   座舱温度   混合  

描述： 大型客机温度控制系统对象既有大舱容的延时和滞后,又有小舱容的快速动态反馈的特征;同时流量变化对飞机的性能影响也会带来温度的变化,增加系统控制难度。大型客机的座舱温度控制要保持在舒适区范围内,采用传统控制系统有一定的局限性,需要使用更为先进的控制方法。针对座舱区域温度特点设计一种多级温度控制结构,运用抗饱和PID控制算法的模型进行控制。使得温度控制系统既有控制的快速性,又有迟滞控制的稳定性和抗干扰能力。同时冷路控制采用四轮式空气循环系统的转速代替传统控制中的组件出口温度来控制混合腔温度,避免系统出现结冰等现象时组件出口温度传感器测量不准确引起的系统故障。

飞机环控系统空气循环机仿真建模及试验校核

作者： 孟繁鑫   孙佳宁   周月   高赞军   程定斌   来源： 化工学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 空气循环   动态建模   环控系统   热力学   计算机模拟   试验校核  

描述： 建立了飞机环境控制系统中压气机-涡轮-风扇式空气循环机的数学模型并开发了性能仿真模型;提出了性能试验原理及方法并开展了性能试验获得了设计工况下测试数据;通过对比不同转速下压气机增压比和效率特性、不同膨胀比条件下涡轮的温降特性、风扇压升特性等仿真结果与试验数据,修正了所建仿真模型相关参数并校核了模型有效性。结果表明,提出的仿真建模方法能够对空气循环机进行准确计算,经修正后仿真误差可以控制在±10%以内,仿真精度满足飞机环境控制系统工程设计要求,对环控系统及部件研制具有重要意义。

航空煤油不同尺寸池火热流及温度特性研究

作者： 蒋新生   张霖   何东海   胡文超   刘鲁兴   赵亚东   来源： 化工学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   油池火   火焰温度   对流   辐射   热传导  

描述： 为研究航空煤油池火燃烧过程中热流与温度特性,搭建了油料燃烧模拟实验台架。通过分析实验图像与数据,发现航空煤油池火辐射热通量随径向距离和高度的增大逐渐减小,其中辐射热通量对高度增加更为敏感,随高度升高下降幅度更快;热辐射先于热对流达到强度最大值,随后在稳定燃烧阶段后期热对流强度存在跃升现象,强度超过热辐射强度,成为该阶段主要传热方式;航空煤油池火中心线上,下部区域火焰连续燃烧、氧气浓度低,上部区域油火卷吸空气、氧气浓度较高,是导致不同高度最高温度到达时刻不同的主要原因;对不同尺寸油池火来说,其热通量峰值随着油池尺寸增大而增大,同时方形油池热通量峰值显著高于圆形油池。

航空煤油不同尺寸池火热流及温度特性研究

作者： 蒋新生   张霖   何东海   胡文超   刘鲁兴   赵亚东   来源： 化工学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   油池火   火焰温度   对流   辐射   热传导  

描述： 航空煤油不同尺寸池火热流及温度特性研究

超临界压力下航空煤油热声振荡的特性和预测

作者： 王彦红   李素芬   来源： 化工学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   不稳定性   边界   预测   传热   超临界流体  

描述： 对竖直上升圆管内超临界压力航空煤油的热声振荡型流动不稳定开展了实验研究。基于边界层理论揭示了热声振荡的形成机理和发展过程,阐述了运行参数对热声振荡边界的影响机制,通过进口拟过冷度和出口拟相变数建立了热声振荡边界的预测准则,解决了热声振荡的终态换热预测问题。结果表明:热物性剧烈波动使稳定的流动边界层和热边界层遭到破坏,引发了强化换热的热声振荡型不稳定流动现象。热声振荡临界热流密度随着质量流速和进口温度提高均增加。高压力下流体热物性变化平缓,流动稳定性增强,更难出现热声振荡现象。热声振荡临界出口拟相变数随着进口拟过冷度增加近似线性下降,从而为避免不稳定流动现象提供了判别依据。

全氟己酮抑制航空煤油燃烧实验及化学动力学研究

作者： 余彬彬   蒋新生   禹进   蔡运雄   李玉玺   何东海   于佳佳   来源： 化工学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油   化学反应   动力学   杯式燃烧器   自由基   全氟己酮  

描述： 为了研究全氟己酮对航空煤油燃烧的抑制作用，将杯式燃烧器的燃烧方式由液面燃烧改为灯芯燃烧，解决了气体灭火剂灭火性能测试中较高闪点燃料难以点燃的问题。通过实验可知，随着空气中全氟己酮浓度的增加，航空煤油的燃烧经历了火焰先缓慢增高再迅速降低的过程，可见全氟己酮在不同浓度下对燃烧的作用存在由促进到抑制的转变。为深入探索这一转变的原因，基于化学动力学构建了1403个组分、7496个反应组成的全氟己酮抑制RP-3航空煤油燃烧机理并进行了验证。通过化学动力学分析可知全氟己酮在低温下对燃烧的抑制比在高温下的效果更好，全氟己酮在低浓度时温度升高导致抑制作用减弱主要是源于温度升高后，促进燃烧的反应提速幅度远大于其他反应；全氟己酮降低RP-3航煤燃烧温度的途径之一是通过热分解等吸热反应来实现的；随着全氟己酮浓度的增大，反应路径发生变化，使得H、O和OH自由基的生成量减少、消耗量大量增多，宏观上体现出全氟己酮作为燃料的促进燃烧的作用减弱、作为灭火剂抑制燃烧的作用增强。研究结果可为利用全氟己酮防控航空煤油火灾提供理论指导，为研制新型灭火剂提供参考。