偏流板冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計研究
發(fā)布時間:2020-06-28 16:24
【摘要】:艦載飛機(jī)起飛作業(yè)時,其發(fā)動機(jī)的高速(可達(dá)600-1000m/s)、高溫(一般達(dá)700-1000℃)噴流對周圍的人員、設(shè)備及其它艦載飛機(jī)都會產(chǎn)生較大的影響,偏流板的用處就是將這些高溫高速射流向上引導(dǎo),從而達(dá)到保護(hù)作用。該機(jī)構(gòu)平放時要求其能夠承受20-30噸重的物體從起上面通過,完全升起后能承受400KN左右的噴氣推力,而且射流沖擊后的偏流板溫度能達(dá)到1000K左右?梢,要極短的時間內(nèi)實現(xiàn)面板的冷卻,要求該機(jī)構(gòu)具有相當(dāng)強(qiáng)大的冷卻能力及承載能力。本文通過分析噴氣偏流板裝置運(yùn)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作原理,建立了該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動模型簡圖。針對偏流板執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的連桿機(jī)構(gòu),采用圖解法分析該機(jī)構(gòu)的運(yùn)動過程,利用解析方法建立了偏流板執(zhí)行裝置的位置、角速度、角加速度的數(shù)學(xué)模型。針對偏流板冷卻艙室工作狀態(tài),設(shè)計了三角形波紋型夾層板格結(jié)構(gòu),通過計算得到輪印載荷下夾層板格總的彎曲特性;贑FD(計算流體動力學(xué))方法對偏流板冷卻艙室在受高溫高速氣流沖擊作用下整個小艙室的冷卻過程進(jìn)行了仿真模擬分析,根據(jù)所得出的偏流板冷卻艙室的溫度分布云圖,流場速度矢量圖等信息,設(shè)計了聯(lián)動式冷卻艙室方案。提出了一種自主取風(fēng)進(jìn)行冷卻的方案,即在溫度較低區(qū)域的板間縫隙進(jìn)行取風(fēng)(同時對其進(jìn)行冷卻),經(jīng)過風(fēng)機(jī)對溫度較高的核心區(qū)進(jìn)行吹風(fēng)冷卻,然后氣體直接從板間縫隙排出到甲板上。設(shè)計了整個冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置方案,采用數(shù)值模擬方法對冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部流動及冷卻效果進(jìn)行總體分析和評價。為了驗證數(shù)值模擬的正確性和精確程度,并取得定量定性的分析,設(shè)計并制作了偏流板性能測試試驗?zāi)P?對射流沖擊冷卻進(jìn)行研究,為以后這方面的研究提供參考。
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U674.771
【圖文】:
北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第 1 章 緒論背景和意義背景飛機(jī)在起飛彈射之前,首先要做的就是啟動發(fā)動機(jī)。如今艦載流溫度高而且速度大,為了使甲板上的工作人員、航空設(shè)施以業(yè)的飛機(jī)不起飛時發(fā)動機(jī)噴出的高溫氣流所傷害,能更好地提效率,所以就需要用一塊隔熱擋板來將噴氣式飛機(jī)噴出的高溫方[1],這塊板就是噴氣偏流板,因此偏流板對航母的正常工作
圖 1.2 俄羅斯“庫茲涅佐夫”號航母偏流板美國航空母艦一般使用的都是水冷式噴氣偏流板,針對其承重狀況,起后需要承受 400KN 左右的射流沖擊,在落下后與飛行甲板持平的時0t 重的飛機(jī)。,國內(nèi)外正在積極進(jìn)行新型偏流板技術(shù)研究,主要包括以下幾個方面下導(dǎo)氣式噴氣偏流板的噴氣偏流板的兩個缺點(diǎn):①傳統(tǒng)的燃?xì)馄靼宥际前迅邷貧饬飨蛏现,受到的有用升力變小,影響飛機(jī)的起飛。②在使用噴氣偏流板時體擴(kuò)散后,才能讓下一架飛機(jī)起飛。而且,現(xiàn)有的海水冷卻系統(tǒng)無法度高達(dá) 1600℃的燃?xì)鈱?dǎo)流板。因此,英國的 Gordon Pearson Campion 于請了向下導(dǎo)氣式噴氣偏流板專利,美軍也進(jìn)行了研究,具體如下: 1.3 所示,當(dāng)飛機(jī)發(fā)動機(jī)開足馬力,此時飛機(jī)被固定在彈射器上,而經(jīng)在飛機(jī)尾部抬起來,高溫高速燃?xì)獗环瓷浜髮?dǎo)進(jìn)飛行甲板下面的冷
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:U674.771
【圖文】:
北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第 1 章 緒論背景和意義背景飛機(jī)在起飛彈射之前,首先要做的就是啟動發(fā)動機(jī)。如今艦載流溫度高而且速度大,為了使甲板上的工作人員、航空設(shè)施以業(yè)的飛機(jī)不起飛時發(fā)動機(jī)噴出的高溫氣流所傷害,能更好地提效率,所以就需要用一塊隔熱擋板來將噴氣式飛機(jī)噴出的高溫方[1],這塊板就是噴氣偏流板,因此偏流板對航母的正常工作
圖 1.2 俄羅斯“庫茲涅佐夫”號航母偏流板美國航空母艦一般使用的都是水冷式噴氣偏流板,針對其承重狀況,起后需要承受 400KN 左右的射流沖擊,在落下后與飛行甲板持平的時0t 重的飛機(jī)。,國內(nèi)外正在積極進(jìn)行新型偏流板技術(shù)研究,主要包括以下幾個方面下導(dǎo)氣式噴氣偏流板的噴氣偏流板的兩個缺點(diǎn):①傳統(tǒng)的燃?xì)馄靼宥际前迅邷貧饬飨蛏现,受到的有用升力變小,影響飛機(jī)的起飛。②在使用噴氣偏流板時體擴(kuò)散后,才能讓下一架飛機(jī)起飛。而且,現(xiàn)有的海水冷卻系統(tǒng)無法度高達(dá) 1600℃的燃?xì)鈱?dǎo)流板。因此,英國的 Gordon Pearson Campion 于請了向下導(dǎo)氣式噴氣偏流板專利,美軍也進(jìn)行了研究,具體如下: 1.3 所示,當(dāng)飛機(jī)發(fā)動機(jī)開足馬力,此時飛機(jī)被固定在彈射器上,而經(jīng)在飛機(jī)尾部抬起來,高溫高速燃?xì)獗环瓷浜髮?dǎo)進(jìn)飛行甲板下面的冷
【相似文獻(xiàn)】
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4 譚天恩;汪大
本文編號:2733219
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