除冰液快速加热过程的传热学分析

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1、除冰液快速加热过程的传热学分析【摘要】飞机除冰液换热器是实现飞机除冰作业的主要设备之一，换热器的换热效果直接决定了飞机除冰的效率。根据飞机除冰作业标准要求，对一种新型飞机除冰液快速燃油换热器进行了详细的分析，对换热管内的除冰液的加热过程进行了传热分析，计算出了在满足换热器各个参数基础上除冰液从换热管出水门流出时的温度，其次根据计算结果阐述Y该设备的优缺点以及改良的可能性。在此基础上，对已经设计出的换热器进行了尺寸上的改良，减少了换热管的半径尺寸，计算出了设备最优尺寸，并分析了该改良方案的可行性。本文采集自网络，本站发布的

2、论文均是优质论文，供学习和研究使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除己转载的信息，如果需耍分享，请保留本段说明。【关键词】飞机除冰液；换热器的优化；传热学分析；改良可行性[Abstract]Aircraftdeicingfluidheaterisoneofthemostimportantdevicesfordeicingoperation.Accordingtotherequirementofaircraftdeicingoperationstandard,anewt

3、ypeofaircraftdeicingfluidheateristalkedbydetail.Thetransferprocessofthedeicingfluid’sheatinginthetubeisanalyzed.Thetemperatureofthedeicingfluidattheexitofthetubewithoriginalparametersiscalculated.Thenumericalanalysis,theadvantageanddisadvantageofthedevicearcinclu

4、dedinthispaper.What/smore,someoptimizationisofferedtomakethisdevicebetterbychangingtheradiusoftheheatexchangetube.Thebestsizeofthetubeiscalculated,andthepracticabilityoftheoptimizationisalsotalked.［Keywords］AircraftDeicingFluid；Heatexchanger；ThermodynamicAnalysis

5、；Possibilityofoptimization0前言冬季由于？囟鹊偷奶氐悖?尤其是在北方机场，路面以及飞机的表面很容易产生结冰，而积冰、积雪、积霜等会对飞行安全构成严重的隐患，不仅如此，地面结冰还可能会导致航班延误，降低飞行效率［1］。因此，在飞机起飞之前必须要对飞机表面进行除冰处理。目前航空公司大多采用即热式除冰液加热方法进行飞机除冰［2］，从启动加热到除冰液所需温度的时间只需要90秒。国内外学者大多对飞机空中除冰进行研究，主要研宄的内容和方法有飞机空中积冰机理、空中除冰理论分析和数值模拟方法等。FarooqSa

6、ccd［3］研究了热气除冰的数学模型，给出了热气温度、流速和喷嘴的形状的优化参数。易贤［4］等基于Messingner的热质平衡二维积冰模型，提出Y—种考虑液态水溢流效应的三维结冰计算模型，并进行了相应的数值模拟和计算。本文主要对飞机地面除冰过程进行了研宄，描述了除冰液在地面换热器内加热的详细过程，基于传热学基本知识，对该过程进行了详细分析。同时改良了换热器，阐述了改良后的可行性。1数值计算本文主要分析除冰液在快速加热系统中流动，并在规定时间内加热到规定温度的传热学过程。所涉及到的公式推导如下所示。1.1热传导换热：2.

7、3对水加热换热燃烧室产生的热量最主要的目的是对换热管中的水进行加热，其加热的过程主要满足如下公式：3换热器的传热分析及改良研究主体为国内近期设计出的某型飞机除冰液快速换热器，其能将除冰液从5摄氏度提升到70摄氏度，并保证加热时间小于90秒。换热器结构如图1所示。其中，燃烧器选用的是德国百利公司BT180柴油燃烧器，每秒输出的有效热量为515Kcal。换热管采用的是多排壁厚3mm的310S无缝不锈钢管结构，换热面积为2.167m2,外径为2Omni,整个炉壁是一个直径为550mm,高为1290mm的圆柱体。出水U的出水流量

8、为230L/min，水的初始温度为5°C。水在管中不停地流动，同时伴随着燃烧器内燃烧0号柴油的燃烧进行持续加热，最终从换热管出水口流出进而对飞机进行地面除冰作业。整个飞机除冰液在换热器内的加热过程应该满足飞机除冰作业标准的要求。即在冬季飞机除冰过程中，将除冰液从5°C提升到70°C的加热时间需要小于90秒。3.1换热