● 摘要
随着高超声速技术的发展,舱内环境温度预测技术及方法具有重要的研究地位,对温度场快速而准确的预测成为是飞行器工程设计的迫切需求。 对温度场的预测分为CFD和节点热网络两种方法,两种方法各有优缺点:CFD方法计算精度高但是计算速度慢,节点热网络法虽然计算速度很快,但计算结果受参数设置影响大,且精度较差。 本文以Sinda/Fluint软件为平台,主要从节点划分、对流换热及关键参数设置等方面围绕节点热网络分析方法展开研究。具体包括:阐述了接触热阻的基本概念和计算方法,以及在Sinda/Fluint软件里的设置方法和设置依据;参考CFD数值模拟结果,确定了某设备舱内对流换热系数及流体通道;给出典型框架结构等效热阻计算公式,并进行一定验证;依据非稳态导热集总参数原则,给出了对流换热情况下固体表面第一层网格间距确定方法,并以陶瓷材料为例进行一定验证;以有限空间内发热板温度分布求解例题为例,对节点热网络分析求解自然对流换热过程的可行性进行了一定验证。 文章最后综合利用节点热网络分析方法与CFD数值模拟方法,完成了某电子设备舱内考虑和不考虑自然对流两种方式下温度场预测。