機(jī)載三股流換熱器優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著航空技術(shù)的發(fā)展，飛機(jī)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(jī)載電子設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，對飛機(jī)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(jī)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(jì)算、實(shí)驗(yàn)?zāi)M等研究方法對其進(jìn)行設(shè)計(jì)和性能分析，并據(jù)此進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要工作如下：
　?。?）本文推導(dǎo)了基

2、于冷熱流體分類法的三股流換熱器的計(jì)算方法，并根據(jù)該方法對機(jī)載的三股流換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，獲得滿足設(shè)計(jì)要求的機(jī)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(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并通過改變換熱器的通道排布方式與流體流動(dòng)方式，優(yōu)化機(jī)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(dòng)方式較叉流流動(dòng)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(jì)算得出機(jī)載三股流換熱器換熱介質(zhì)采取叉流流動(dòng)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(shí)驗(yàn)平臺，驗(yàn)證了上述機(jī)載換熱器設(shè)計(jì)方案的可行性和正確性。同時(shí)，研究表明：當(dāng)三股流體均選擇空氣時(shí)，冷量隨著冷流體流量的增加而增加，但當(dāng)冷流體流量增加到一定程度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致冷量過剩，從而產(chǎn)生熱量內(nèi)耗，影響換熱效果，最后導(dǎo)致兩股熱流體出口溫度下降速率減小。
　　該研究成果為機(jī)載三股流換熱器的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)