● 摘要
现代飞机的快速发展使得机载电子设备的复杂性增加,发热量也随之变大。一方面,电子设备处于工作状态时,除少量有用功被有效利用外,大部分输入功率均转化为热量散出;另一方面,随着电子设备的集成化程度的增加,使得其封装密度大大增加,体积也相应得变小;功率却因为电子设备得增多而增加,这样,便使得电子设备的热密度急剧增大,假如这些多余的热量不能及时散发出去,将在很大程度上直接影响电子设备的工作状态,导致电子设备的寿命缩短或者直接损坏。因此,为现代飞机的电子设备配备相应的冷却装置变得尤其重要。飞机蒙皮换换热器作为飞机电子设备一种较为经济有效的冷却装置,有着极为重要的地位和良好的发展前景。
本文针对蒙皮换热器展开了较为完整的研究。首先,根据换热器性能 要求及进口参数,设计出满足要求的蒙皮换热器,并画出换热器芯体三维图。其次,使用FLUENT软件对于所设计的飞机蒙皮换热器进行数值模拟计算,模拟不同入口条件下蒙皮换热器热边的传热情况,得出蒙皮换热器的温度、压力、流场分布,得到热边进出口的温度、流阻等参数。并计算蒙皮换热器的换热量与换热器效率。同时,进行蒙皮换热器试验方法理论研究与计算,根据试验方法理论计算结果,设计出模拟管外流动的管壳的大小,使用管内流换热代替气流外掠蒙皮进行试验,搭建试验台,得到换热器冷热边流量、进出口温度、流阻。并计算出蒙皮换热器换热量与换热效率。最后,将数值模拟计算与试验结果进行对比,分析误差,发现数值模拟结果与试验结果有着很好的匹配性与一致性,并总结和分析蒙皮换热器的换热性能。论文工作为开展相关研究提供理论指导,具有良好的工程应用价值。
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