本文關(guān)鍵詞：低速無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙設(shè)計(jì)與試驗(yàn)方法研究

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【摘要】：低速無(wú)人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)短艙包括短艙外罩、散熱器、風(fēng)道等主要部件。短艙外罩一般配合機(jī)身型面一體設(shè)計(jì),主要功能是包裹內(nèi)部的發(fā)動(dòng)機(jī)、散熱器、風(fēng)道等部件,對(duì)對(duì)機(jī)身后方氣流進(jìn)行整流;散熱器是最主要的冷卻部件,通常散熱器需要提供的散熱量大約是發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的一半,同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生約全機(jī)阻力10%的附加阻力;由于散熱器都安裝在短艙內(nèi)部,為保證把合適條件的冷卻氣流引向散熱器,就需要設(shè)計(jì)相應(yīng)風(fēng)道。低速無(wú)人機(jī)同時(shí)兼具高冷卻需求與大升阻比的特點(diǎn),因此發(fā)動(dòng)機(jī)短艙設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是在滿足冷卻性能的前提下有盡量小的附加阻力。本文主要研究?jī)?nèi)容是低速無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法,包括散熱器風(fēng)洞試驗(yàn)方法、散熱器風(fēng)道設(shè)計(jì)方法、短艙外形對(duì)比研究幾個(gè)主要部分。由于在散熱器流阻方程已知的情況下才能開展散熱器風(fēng)道性能計(jì)算,而短艙外形又受散熱器風(fēng)道進(jìn)口位置與型式的影響,所以本文中的研究?jī)?nèi)容順序是先散熱器再風(fēng)道再短艙外形,研究重點(diǎn)是各主要部件的減阻設(shè)計(jì)。一般的地面試驗(yàn)方法很難保證散熱器流阻數(shù)據(jù)的測(cè)試精度,因此本文中論述了一種自己設(shè)計(jì)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)方法,利用在散熱器前后方布置的多個(gè)皮托管測(cè)點(diǎn),測(cè)出精確的散熱器流阻數(shù)據(jù),并根據(jù)六分量天平測(cè)出的散熱器阻力數(shù)據(jù)與流阻數(shù)據(jù)之間的分析對(duì)比,證明了流阻數(shù)據(jù)的精確性。散熱器風(fēng)道的進(jìn)出口流場(chǎng)條件以及自身流阻特性都會(huì)影響通過(guò)散熱器的冷卻流量,同時(shí)會(huì)引起阻力變化。本文中通過(guò)理論計(jì)算方法,對(duì)比了幾種典型風(fēng)道型式的阻力特性,最終結(jié)論是確定擴(kuò)張型風(fēng)道對(duì)減阻最有利。另外本文還通過(guò)試驗(yàn)分析了風(fēng)道進(jìn)出口壓力對(duì)散熱器冷卻性能的影響,提出散熱器風(fēng)道進(jìn)出口設(shè)計(jì)的基本原則。發(fā)動(dòng)機(jī)短艙外罩型式?jīng)Q定了短艙整體外形,在本文中通過(guò)數(shù)值仿真方法模擬幾種短艙外形的流場(chǎng)特性,同時(shí)通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)方法測(cè)試了這幾種短艙外形的附加阻力,最終結(jié)論是短艙外形減阻設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是盡量避免通過(guò)氣流的流動(dòng)分離,并根據(jù)研究結(jié)論提出了短艙外形的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。本文較詳細(xì)地論述了低速無(wú)人機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)短艙的一些設(shè)計(jì)和試驗(yàn)方法,具有比較明確的工程應(yīng)用價(jià)值,可以為類似的發(fā)動(dòng)機(jī)短艙設(shè)計(jì)工作提供參考。
【關(guān)鍵詞】：發(fā)動(dòng)機(jī)短艙 散熱器 散熱器風(fēng)道 短艙外形 風(fēng)洞試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V279
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 研究背景8-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況10-16
• 1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)短艙研究10-13
• 1.2.2 散熱器研究13-14
• 1.2.3 冷卻風(fēng)道研究14-16
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 散熱器流阻性能試驗(yàn)方法與應(yīng)用研究17-34
• 2.1 引言17
• 2.2 散熱器阻力性能測(cè)試方法研究17-28
• 2.2.1 試驗(yàn)需求17-19
• 2.2.2 試驗(yàn)?zāi)康?/span>19
• 2.2.3 被測(cè)對(duì)象與測(cè)試設(shè)備19-20
• 2.2.4 試驗(yàn)方案20-21
• 2.2.5 測(cè)試數(shù)據(jù)分析21-28
• 2.3 散熱器綜合性能分析與應(yīng)用28-33
• 2.3.1 散熱器性能數(shù)據(jù)分析28-30
• 2.3.2 散熱器應(yīng)用30-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 散熱器風(fēng)道設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用研究34-54
• 3.1 散熱器風(fēng)道型式對(duì)比評(píng)估34-40
• 3.1.1 概述34
• 3.1.2 彎曲風(fēng)道性能分析34-36
• 3.1.3 擴(kuò)張型風(fēng)道性能分析36-40
• 3.2 散熱器風(fēng)道設(shè)計(jì)程序40-44
• 3.2.1 概述40-41
• 3.2.2 設(shè)計(jì)流程41
• 3.2.3 計(jì)算方法41-44
• 3.3 風(fēng)道進(jìn)口總壓影響分析44-49
• 3.3.1 風(fēng)道進(jìn)口總壓狀況44-46
• 3.3.2 散熱器冷卻性能46-47
• 3.3.3 風(fēng)道進(jìn)口優(yōu)化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證結(jié)果47-49
• 3.4 風(fēng)道出口背壓影響分析49-53
• 3.4.1 風(fēng)道背壓測(cè)試方案與數(shù)據(jù)分析49-51
• 3.4.2 降出口背壓優(yōu)化設(shè)計(jì)與驗(yàn)證結(jié)果51-52
• 3.4.3 冷卻性能驗(yàn)證試驗(yàn)52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第4章 發(fā)動(dòng)機(jī)短艙外形對(duì)比分析與試驗(yàn)驗(yàn)證54-72
• 4.1 短艙外形對(duì)比分析54-67
• 4.1.1 幾何模型54-55
• 4.1.2 數(shù)值模型55-59
• 4.1.3 計(jì)算方法59-60
• 4.1.4 邊界條件影響60-63
• 4.1.5 短艙進(jìn)口影響63-64
• 4.1.6 短艙后方收縮角度影響64-65
• 4.1.7 短艙優(yōu)化設(shè)計(jì)方案65-67
• 4.2 短艙外形對(duì)比風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證67-71
• 4.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>67
• 4.2.2 被測(cè)對(duì)象67
• 4.2.3 測(cè)試設(shè)備67
• 4.2.4 測(cè)試方法與內(nèi)容67-68
• 4.2.5 測(cè)試數(shù)據(jù)分析68-71
• 4.3 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77

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本文編號(hào)：778258