【摘要】：隨著我國民航事業(yè)的高速發(fā)展,航班的數(shù)量與日俱增。與此同時(shí),機(jī)場(chǎng)跑道的使用率也越來越高,其安全問題變得越來越重要。機(jī)場(chǎng)跑道異物探測(cè)系統(tǒng)則是針對(duì)這一安全問題的有效解決辦法。為使該系統(tǒng)能更好地保障機(jī)場(chǎng)跑道安全,本文針對(duì)其光學(xué)探測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行了內(nèi)部溫濕度控制研究。運(yùn)用數(shù)值模擬的方法對(duì)光學(xué)探測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行了外遮陽設(shè)計(jì)和分析;對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)部空間的溫濕度控制進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析。首先,基于機(jī)場(chǎng)限高的條件對(duì)光學(xué)探測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)進(jìn)行了外遮陽初步設(shè)計(jì)。通過穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬在特定的環(huán)境條件下對(duì)遮陽罩的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)在遮陽罩的高度、寬度以及開口尺寸限定的前提下,遮陽罩后邊距轉(zhuǎn)臺(tái)0.3米,左右后三邊上方開出口的通風(fēng)散熱效果較好。通過非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬從溫度變化、熱傳遞等方面分析了遮陽罩的遮陽效果,得到加遮陽罩后的效果如下:腔體內(nèi)平均溫度的變化幅度和變化率均大幅下降;腔體內(nèi)空氣和鏡筒的最高溫度均有所降低,空氣最大溫差大幅減小;腔體內(nèi)的溫度分布變得均勻,高溫區(qū)域明顯減少;腔體吸熱量下降了60%,鏡筒吸熱量下降了40%。然后,對(duì)光學(xué)探測(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)部腔體溫濕度控制進(jìn)行了溫濕度控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì),選定了壁面輻射傳熱結(jié)合強(qiáng)化對(duì)流加固體除濕的溫濕度控制方案,對(duì)壁面輻射結(jié)合強(qiáng)化對(duì)流的作用過程和防結(jié)露問題作出了分析。最后,通過制作一比一同材質(zhì)簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)臺(tái)模型,搭建高低溫實(shí)驗(yàn)平臺(tái),模擬冬季工況和夏季工況,對(duì)溫濕度控制系統(tǒng)溫度控制效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與分析。在冬季工況下,對(duì)繞管進(jìn)水溫度進(jìn)行了初步比較,對(duì)溫差控制進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)控制策略進(jìn)行了逐步完善,得出結(jié)論:1)繞管進(jìn)水溫度設(shè)置為40℃和30℃時(shí),后者能達(dá)到更好的控制效果;2)繞管進(jìn)水溫度設(shè)置為30℃時(shí),通過增加微型直流風(fēng)扇強(qiáng)化對(duì)流傳熱和空氣循環(huán)流動(dòng),可以將各點(diǎn)間溫差從2℃減小到1.2℃;3)以腔體內(nèi)空氣溫度和溫度變化梯度作為監(jiān)測(cè)參數(shù),控制空氣溫度變化率在要求范圍內(nèi)的控制策略,可以使腔體內(nèi)溫度較快達(dá)到新的平衡且溫度變化幅度較小;控制繞管進(jìn)水溫度保持穩(wěn)定的控制策略在本文的實(shí)驗(yàn)條件下能夠達(dá)到控制要求,而且控制更簡(jiǎn)單,能耗更小。在夏季工況下,研究了流體流速對(duì)腔體內(nèi)溫度的影響,測(cè)試了太陽逐時(shí)輻射條件下和最不利高溫環(huán)境下的控制效果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1)在環(huán)境溫度不變的條件下,流體流速對(duì)腔體內(nèi)溫度影響不大;2)在夏季氣溫逐時(shí)變化且日出日落時(shí)玻璃窗口存在陽光直射的條件下、在54℃的極端高溫且環(huán)境溫度急劇變化的條件下,系統(tǒng)均可以滿足腔體內(nèi)部的溫度控制要求。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：V351;V328.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2595381