空間低溫制冷技術(shù)的研究與應(yīng)用是當(dāng)前國(guó)防事業(yè)發(fā)展倍受關(guān)注的話題,由此領(lǐng)域衍變出的隱身技術(shù)的研究也是當(dāng)前空間技術(shù)發(fā)展中很重要的部分。制冷劑通過空間的相變制冷,使冷屏表面溫度降低,可有效降低表面的紅外反探測(cè)能力,實(shí)現(xiàn)紅外隱身。隨著飛行器的相關(guān)研究越來(lái)越多,空間飛行過程中氣動(dòng)熱的問題越來(lái)越受到重視。目前對(duì)于帶有翼型的高超聲速飛行器的氣動(dòng)熱問題研究較多,但對(duì)于結(jié)構(gòu)較特殊的冷屏系統(tǒng)傳熱規(guī)律及制冷機(jī)理方面的有關(guān)研究鮮有報(bào)道,相關(guān)研究就顯得很有必要。本文結(jié)合冷屏系統(tǒng),以相關(guān)理論為基礎(chǔ),分析了冷屏系統(tǒng)在起動(dòng)過程中的熱環(huán)境,概括總結(jié)了氣動(dòng)熱工程算法的基本計(jì)算公式和方法。以國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究成果為理論基礎(chǔ),先建立冷屏外流場(chǎng)三維模型,運(yùn)用數(shù)值模擬計(jì)算方法,借助相關(guān)分析軟件,模擬不同壓力下冷屏外流場(chǎng)和表面壓力的分布,分析表面溫度、壓力等的變化規(guī)律;再根據(jù)冷屏的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部的傳熱原理,參考相關(guān)課題人員所做模型的結(jié)構(gòu)示意圖,需在表面裝有不同的測(cè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量,用來(lái)測(cè)出不同控制壓力下的冷屏表面的溫度分布數(shù)值,繪出相關(guān)變化曲線,從而得出控制壓力的不同對(duì)表面溫度及壓力的影響規(guī)律,為了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有相關(guān)的驗(yàn)證,本文使用相關(guān)軟件模擬計(jì)算... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

冷屏彈頭示意圖

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3 冷屏外流場(chǎng)溫度及壓力分布的數(shù)值計(jì)算3.1 冷屏外流場(chǎng)模型的建立在上述章節(jié)說明了冷屏系統(tǒng)的的幾何模型，為了分析溫度和壓力變化時(shí)，外對(duì)冷屏系統(tǒng)的影響，需對(duì)冷屏系統(tǒng)外流場(chǎng)進(jìn)行分析。在對(duì)冷屏系統(tǒng)外流場(chǎng)的分析中，需建立外流場(chǎng)流域，本文所建立的外流場(chǎng)流域是建立一個(gè)圓柱形，將冷屏系在里面。圓柱形的尺寸為：底面半徑為 10000mm 的圓，高為 30000mm 的一個(gè)圓在高超聲速飛行環(huán)境下外流場(chǎng)的數(shù)值模擬是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，為了獲取飛行較為接近真實(shí)的飛行數(shù)據(jù)，需對(duì)冷屏系統(tǒng)模型和外流場(chǎng)區(qū)域做簡(jiǎn)化。為了更方便行計(jì)算，提高網(wǎng)格的密度和計(jì)算機(jī)的效率，只建立計(jì)算流域的 1/2 模型，最終流體模型的如下圖 3-1所示。選擇的計(jì)算域?yàn)楹屠淦列螤钕嘁恢碌膱A柱形，流場(chǎng)入口到頂端的距離為 10D，流場(chǎng)出口到冷屏頂端的距離為 10D。

梯度的壓力、密度等變化，綜上所得該飛行環(huán)境的復(fù)雜性，網(wǎng)格畫起來(lái)比較復(fù) ICEM 來(lái)進(jìn)行網(wǎng)格的劃分，并使用六面：第一步：對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，得出飛行設(shè)置；第二步：創(chuàng)建流體塊，并勾勒對(duì)外面的圓柱進(jìn)行關(guān)聯(lián)，然后進(jìn)行 Obl的是更好的模擬邊界層內(nèi)的流動(dòng)；第四屏頭部進(jìn)行關(guān)聯(lián)；第五步：對(duì)冷屏頭內(nèi) 劃分；第六步設(shè)置網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)，并且對(duì)，導(dǎo)出網(wǎng)格。在定義節(jié)點(diǎn)分布時(shí)要使節(jié)的加密處理，同時(shí)在冷屏頭部處會(huì)產(chǎn)生數(shù)要視計(jì)算機(jī)的性能而定，網(wǎng)格過少計(jì)性能，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無(wú)法運(yùn)行。冷屏系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[8]螺旋通道內(nèi)對(duì)流換熱熱力性能數(shù)值模擬[D]. 陳素君.重慶大學(xué) 2008
[9]液氮冷屏蔽罩換熱機(jī)理研究[D]. 楊昌寶.南京理工大學(xué) 2007
[10]螺旋管氣液兩相流數(shù)值模擬[D]. 王志國(guó).中國(guó)石油大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3105440