题目：直升机发动机舱通风冷却计算与数值仿真

直升机发动机被整流罩、防火墙等封闭在有限的发动机舱空间内，发动机及舱内各种附件产生的热量难以排散。现代作战要求使得直升机发动机功率不断提高，加上仪器设备和传动装置的应用，使得舱内环境进一步恶化，为保证发动机和舱内附件正常工作，需对发动机舱进行通风冷却，使发动机舱内各部件及整流罩温度保持在允许范围内。基于直升机发动机舱通风冷却系统的特点，研究了发动机舱通风冷却计算的工程算法。针对直升机发动机舱结构的特殊性，提出了一种可以满足现代大功率发动机舱冷却要求的通风冷却简化计算方法。对某型直升机发动机舱通风冷却空气流量和冷却气流温升进行了计算，其结果可以满足国家军用标准的相关规定。并基于VC++程序语言，开发了具有通用性的直升机发动机舱通风冷却计算软件。提出了一套基于直升机外流场并考虑排气引射器耦合作用的发动机舱通风冷却数值仿真方法。在考虑了直升机外流场的基础上，对发动机舱和排气引射器进行了一体化建模和数值仿真，分别计算分析了在悬停状态和前飞状态下发动机舱内的流动和传热情况。结果表明，外流场和排气引射器共同作用影响发动机舱内的流动和传热，气流进口尺寸和位置对发动机舱内流场和温度场都有影响，但进口位置的影响较为明显，增大进口尺寸能小幅度增大冷却气流流量，对于改善舱内温度场作用不明显，气流进口位置设置于整流罩靠下位置不利于发动机舱进气，可能导致舱内壁面超温，在发动机主喷管中设置导流锥能增大进入发动机舱的通风冷却气流流量，较为明显的改善通风冷却效果。前飞状态下外流场对发动机舱内气流流动和传热的影响明显大于悬停状态时外流场的影响，发动机舱内气流流动情况和悬停状态下有较大区别，进入舱内的冷却气流明显多于悬停状态，舱内各壁面最高温度相对悬停状态都有所降低，舱内通风冷却情况好于悬停状态。