● 摘要
本文开展了发动机短舱内外流场与结构温度场耦合数值模拟的研究，并在计算结果的基础上，进行了飞行器表面主动冷却方案设计。首先，本文对流场与结构温度场耦合数值模拟开展了计算与分析工作。提出了计算过程中所采用的基本数值方法、湍流模型、耦合算法、热边界条件的处理以及辐射模型的选择，然后利用此计算方法对两个验证算例进行了计算，并将计算结果与实验数据进行对比，得到了较为理想的计算结果。其次，本文考虑热辐射的影响，采用流热耦合的流动与换热模型，流场与结构温度场互为边界条件交换数据，详细模拟计算了不同条件下飞行器表面蒙皮的温度分布，并对计算结果进行分析，得出了降低飞行器尾部表面温度的几项有效措施。最后，本文对回路热管冷却系统进行了结构简化，对每一部分进行数值建模，结合回路热管各个部分的动力学模型和热力学模型，计算出了某型回路热管工质工作温度和热负荷之间的变化规律，并将计算结果应用于飞行器表面主动冷却系统设计。关键词：耦合传热，数值模拟，温度场，主动冷却
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