機載三股流換熱器優(yōu)化設(shè)計研究.pdf

1、隨著航空技術(shù)的發(fā)展，飛機總體性能和軍事作戰(zhàn)效能不斷提高，高熱流密度的大功率機載電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，對飛機環(huán)境控制系統(tǒng)提出了更高的冷卻要求。傳統(tǒng)的空氣循環(huán)制冷系統(tǒng)已難以滿足機載電子設(shè)備的冷卻需求，高效、緊湊的多股流換熱器成為發(fā)展趨勢。
　　本文以65號防凍液、R134a、空氣作為三股換熱介質(zhì)的冷卻系統(tǒng)為研究對象，基于數(shù)值計算、實驗?zāi)M等研究方法對其進行設(shè)計和性能分析，并據(jù)此進行優(yōu)化設(shè)計。主要工作如下：
　?。?）本文推導了基

2、于冷熱流體分類法的三股流換熱器的計算方法，并根據(jù)該方法對機載的三股流換熱器進行設(shè)計計算，獲得滿足設(shè)計要求的機載三流流換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　?。?）基于ASPEN軟件對三股流換熱器進行設(shè)計計算，并通過改變換熱器的通道排布方式與流體流動方式，優(yōu)化機載三股流換熱器，提高換熱效果、降低壓力損失。研究結(jié)果表明，冷熱流體逆流的流動方式較叉流流動方式，空氣側(cè)壓力損失小。并分析了冷熱流體流量關(guān)系，對換熱通道排布方式的影響。最后從換熱效果及壓力損失

3、角度綜合考慮，計算得出機載三股流換熱器換熱介質(zhì)采取叉流流動模式，冷熱流體間隔排布方式最佳。
　?。?）搭建了三股流換熱器性能分析實驗平臺，驗證了上述機載換熱器設(shè)計方案的可行性和正確性。同時，研究表明：當三股流體均選擇空氣時，冷量隨著冷流體流量的增加而增加，但當冷流體流量增加到一定程度時，會導致冷量過剩，從而產(chǎn)生熱量內(nèi)耗，影響換熱效果，最后導致兩股熱流體出口溫度下降速率減小。
　　該研究成果為機載三股流換熱器的實際應(yīng)用提供技術(shù)