发动机舱热仿真和热分析

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1、西北工业大学硕士毕业论文摘要在各类发动机中，高温燃气以热辐射及对流换热的形式向燃烧室内壁、涡轮叶片等部件传热，而发动机内各部件又以导热、辐射等形式换热，换热情况非常复杂。发动机整体温度分布影响到发动机的可靠性，因此发动机总体温度分布是设计发动机时的重要依据。发动机舱温度场的计算是根据发动机内外热状况及热控制措施来确定发动机舱各部分的温度变化规律，为控制及冷却方案的优化提供可靠的理论依据。发动机舱所涉及的部件较多，系统布局复杂，而且涉及到了导热、对流换热和辐射换热等全部换热方式。由于系统组成结构的复杂性、换热方式的多样性以及换热方

2、式的耦合性，使确定系统各元件温度分布的工作具有相当的复杂性和难度。当对研究的对象，即系统的换热模拟计算结果精度要求不是非常高的情况下，尤其是对于工程换热模拟问题，采用热网络法、流体网络方法以及该方法对应的计算机模拟计算平台来确定系统的温度分布，是值得推荐的，国际上在航天领域如空间站、航天飞机、飞行器等主要采用热网络法来确定系统的温度分布。本文应用该方法在SINDA／FLUENT软件平台对某发动机舱进行热仿真，并根据所得的数据对发动机舱各部件受热后对工作性能的影响进行分析，对非耐热部件的热防护与热控进行分析与设计，在此基础上提出了

3、表面抛光、加隔热层等方案进行优化，使发动机各个部件能够在比较理想的环境下工作。关键词发动机舱，热网络法，SINDA／FLUINT西北工业大学硕士毕业论文ABSTRACTHeat戗msfercircsisVerycomplexinengines，notomyhightemperaturegas仃ansferheatforcombustor-wallinsidea11dturbinebladesbythe咖alradiationa11dheatconvectionbutalsoenginecomponentstransferh％te

4、achotherbyconductionandmdiation_Temper姗distributionoftheengineistheinlponantgisttodesigIlengineforitinfluencesmereliabilityofengine．ThetemperaturefieldcomputationofenginecabinistoobtajnthetemperaturechaIlge1awaccordingtothem瑚regimeofengineinaIldout锄dheatcontr01measur

5、e．Itcanprovidereliabletheorygistformemajorizationprojectofcontrolandcoolin吕En垂necabinrcfertomanyparts、complexlayoutandaHkindsofheattransfermeasuresuchasconduction、conVectionandradiation．niscomparativecomplex酊a11ddimcultytoconfimtemperaturcdistributionofthesystemcompo

6、nentbecausethesystemcomponentiscompIexandtheheattransfhmodeismultifomandcouplingidiocratic．TherIIlalnetworkaIldnuidnetworkme也odandcorrespondingcomputersimulationnatf0衄areworthytoberccommended．SowecaIluseittocomputemetemperaturedistributionofthesystemwhentheaccumcyofr

7、esulthaslowerrequirememespeciallyforengineering}Ieatexchangesimulation．Thememodareadoptedinspacenightsystemsuchasspacestation、aerospaceplaneandni曲tdevice．Thesof【wareS洫da／Fluimisllsedt0simulateanenginecabininmep印eLAccordingtothedataf如mthesimuIationthreethingshavebeend

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