基于Flowmaster的航空发动机燃油热管理系统温度仿真

发布时间：2024-03-13 05:40

　　现今飞机在超音速巡航能力、隐身性和机动性等方面不断提高要求,导致内部热负荷无法不能得到有效冷却。机载能源综合管理可以很好解决此类问题,其技术核心是燃油热管理。在高空、超音速飞行时燃油可代替冲压空气成为主要热沉,冷却飞机和发动机上的热负荷,最终进入燃烧室燃烧。航空发动机是飞机的“心脏”,高温燃油进入发动机内会对其安全造成一定的危害,所以对发动机燃油系统温度研究对其有重要意义。目前由于飞机和发动机相互分开设计,国内外的研究主要集中在飞机燃油热管理系统方面,对发动机燃油热管理系统研究较少。本文针对涡扇航空发动机燃油系统,进行了温度仿真计算和控制方案研究,主要研究工作如下:(1)提出发动机燃油热管理方案。针对研究对象,剖析了系统中主要产热部件:离心泵由于效率损失会对经过的燃油流体加热;燃油沿程流过压力损失元件时,节流损失转化成热。详细介绍了热量生成以及滑油部分热负荷的理论计算过程。对研究对象提出了在燃/滑油热交换器后引出一条燃油回路,将燃油导回飞机的热管理方案。(2)开展了发动机燃油热管理系统温度仿真计算。本文以流体仿真分析软件Flowmaster作为计算工具,对提出的燃油热管理系统搭建模型,...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1F-22综合热管理系统[9]

F-22综合热管理系统有5个子系统:空气循环子系统,低温PAO(Poly-Alfa-Olefine)冷却液循环子系统,高温PAO(Poly-Alfa-Olefine)冷却液循环子系统,蒸汽循环子系统,燃油循环子系统,其流程图组成形式如图1.1所示[9]。其中空气循环子系统主要是为....

图1.2燃油热管理系统原理[41]

通过对国内外飞机机载综合热管理系统和燃油热管理系统的理论以及仿真计算研究分析,发现国内相较于国外而言,差距较大。综合热管理核心部分是燃油热管理,燃油热管理包含了飞机和发动机两部分,国内外关于热管理的研究主要集中在只对飞机热管理方面的仿真和飞机输、供油系统的计算,对发动机部分当做边....

图2.1燃油系统图

本文研究对象其架构图如图2.1所示。飞机油箱中的燃油进入发动机,经过初级离心泵增压、主级离心泵进一步增压后,高压燃油经过油滤分配去往主燃烧室和加力燃烧室。航空发动机在工作时,其内部由于燃油流动时与接触物摩擦、与外界换热、元件自身产热等问题,导致有热量产生、积聚,长时间的累积会造成....

图2.2燃油热管理系统图

在燃滑油热交换器之后引出一部分燃油回往飞机,这样设计可以最大降低燃油系统的热负荷。2.4涡扇发动机燃油系统产热量计算过程

本文编号：3927276