基于一維/三維耦合傳熱模型的坦克紅外仿真研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 21:56
隨著精確跟蹤制導(dǎo)、隱身與反隱身等技術(shù)在軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,目標(biāo)紅外輻射特性研究成為研究熱點(diǎn),坦克作為陸軍中最重要的武器裝備之一,其紅外特性的研究對(duì)提高坦克的生存能力,增加作戰(zhàn)的隱蔽性有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。在之前的研究中,對(duì)坦克紅外特性的仿真主要是針對(duì)坦克熱動(dòng)態(tài)穩(wěn)定單一工況進(jìn)行研究,影響了紅外特性仿真在工程應(yīng)用上的價(jià)值。本文針對(duì)熱動(dòng)態(tài)工況下的坦克,采用一維/三維耦合計(jì)算模型,計(jì)算不同熱工況下的坦克紅外輻射特性,做了以下的研究:1.建立了坦克熱動(dòng)態(tài)工況下動(dòng)力艙內(nèi)部的一維傳熱模型、發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)工作過(guò)程的零維模型和傳動(dòng)裝置的發(fā)熱模型,采用熱網(wǎng)格法對(duì)冷卻系循環(huán)散熱、潤(rùn)滑系循環(huán)散熱過(guò)程中的各個(gè)部件進(jìn)行傳熱仿真計(jì)算,得到動(dòng)力艙內(nèi)部件在坦克行進(jìn)過(guò)程中的一維溫度結(jié)果,為后面的坦克溫度場(chǎng)一維/三維耦合計(jì)算模型打下基礎(chǔ)。2.建立了坦克運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的整車三維流動(dòng)傳熱模型。在FLUENT軟件和動(dòng)力艙一維傳熱仿真的基礎(chǔ)上,使用udf編程,較全面的構(gòu)建了坦克溫度場(chǎng)一維/三維耦合計(jì)算模型,并建立了相關(guān)的紅外輻射特性模型。3.計(jì)算了多種熱動(dòng)態(tài)工況下的坦克表面溫度場(chǎng)和紅外輻射特性,對(duì)比了多工況、多時(shí)刻的坦克表面熱特征和紅外特...
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.3坦克潤(rùn)滑油流動(dòng)路線圖??本文的仿真是用傳熱系數(shù)計(jì)算箱體表面的散熱,根據(jù)傳熱理論,對(duì)流換熱系數(shù)與箱??體的壁厚、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、流體的物性參數(shù)以及流速等參數(shù)有關(guān)
JV??一?傳動(dòng)箱?一??圖2.3坦克潤(rùn)滑油流動(dòng)路線圖??本文的仿真是用傳熱系數(shù)計(jì)算箱體表面的散熱,根據(jù)傳熱理論,對(duì)流換熱系數(shù)與箱??體的壁厚、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、流體的物性參數(shù)以及流速等參數(shù)有關(guān)。不同的人認(rèn)識(shí)、分析問(wèn)??題的角度不同,導(dǎo)致計(jì)算公式有許多種。通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn),本文選用的傳動(dòng)箱體與潤(rùn)滑油??之間的換熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式[59]如下。??hiib=〇-664Reljb0;,Prijb?1J?(^ijb/Llib)?(2.45)??式(2.45)中,Raib為流過(guò)傳動(dòng)裝置箱體傳動(dòng)油流動(dòng)雷諾數(shù),Priib為潤(rùn)滑油的普朗特?cái)?shù),??Lm>是傳動(dòng)裝置箱體內(nèi)表面的特征尺寸,\ib為潤(rùn)滑油導(dǎo)熱系數(shù)。??假設(shè)潤(rùn)滑油在經(jīng)過(guò)換熱部件之前的溫度值為TIibi,則潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)換熱部件之后的溫??度值Tiib(w)通過(guò)式(2.48)進(jìn)行計(jì)算??丁?_丁?Acchlib(Tcc_。欤椋猓椋??T離丨廠丁丨ibi+?—?“?-?(2.46)??式中,Aec表示潤(rùn)滑油與換熱部件之間的換熱面積,Tcc表示換熱部件的溫度,(^仙表??示潤(rùn)滑油的比熱容
碩士學(xué)位論文?基于一維/三維耦合傳熱模型的坦克紅外流程交叉流型換熱器,E關(guān)于NTU和R的函數(shù)表達(dá)式為:??E=i/?[?1?+?R?]_\??Ll-exp(-NTU)?l-exp(-R-NTU)?NTUJ式(2.52)中,NTU為傳熱單元數(shù);R為質(zhì)流比熱容。??散熱器米用E-NTU的計(jì)算步驟為,首先計(jì)算換熱器傳熱表面的幾何參一次對(duì)給定的換熱器預(yù)取某一溫度效率E值,求出兩流體的出口溫度,然后的定性溫度和流體的相關(guān)物性參數(shù),在之后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)研宄結(jié)果,計(jì)算翅片效率和傳熱系數(shù)等,最后根據(jù)計(jì)算的傳熱系數(shù),計(jì)算出傳熱單元數(shù)和傳將傳熱效率和第一次假定值進(jìn)行比較,如果兩值的差滿足精度要求,則計(jì)算的效,如果不滿足精度,則需要重新進(jìn)行迭代計(jì)算,直至相鄰兩次的溫度效率計(jì)精度為止。散熱器計(jì)算流程圖如下所示:??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾流流場(chǎng)數(shù)值模擬與紅外特性計(jì)算[J]. 吳沿慶,廖守億,張作宇,花超. 激光與紅外. 2017(11)
[2]基于CFD的某輕客冷卻系統(tǒng)性能三維、一維耦合分析[J]. 劉聰聰,胡杰,李盈盈. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(16)
[3]飛行器的紅外輻射建模與黑體模擬[J]. 姚鵬,王學(xué)奇,王海晏,馮超,禹航. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]車輛傳動(dòng)裝置部件溫度建模與計(jì)算分析[J]. 李義軍,畢小平,高陽(yáng),馬寧. 機(jī)械傳動(dòng). 2013(09)
[5]基于GT-POWER的柴油機(jī)熱平衡仿真計(jì)算[J]. 馬寧,畢小平,李義軍,高陽(yáng). 湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]車輛傳動(dòng)裝置產(chǎn)熱建模與計(jì)算分析[J]. 李義軍,畢小平,馬寧,高陽(yáng). 中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]內(nèi)燃機(jī)車用柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)分析與一維仿真[J]. 周陸遠(yuǎn),于學(xué)兵,孟浩,劉坤. 柴油機(jī). 2013(03)
[8]空中目標(biāo)蒙皮紅外輻射特性的理論計(jì)算[J]. 馮云松,呂相銀,凌永順,周瑞. 光電工程. 2013(02)
[9]地面目標(biāo)紅外成像仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 余慧娟,黎蘭,劉相新,韋學(xué)中. 紅外技術(shù). 2013(01)
[10]基于紅外圖像的裝備車輛溫度場(chǎng)模型[J]. 陳霞,李俊山,徐洪濤. 激光與紅外. 2012(07)
博士論文
[1]航天器目標(biāo)紅外和可見(jiàn)光輻射特性及其抑制方法研究[D]. 盧春蓮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于一維/三維聯(lián)合仿真的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)性能匹配與優(yōu)化研究[D]. 喬方方.江蘇大學(xué) 2017
[2]直升機(jī)紅外抑制器對(duì)直升機(jī)紅外特征影響的數(shù)值研究[D]. 楊智惠.南京理工大學(xué) 2017
[3]裝甲車輛在紅外隱身措施下的仿真評(píng)估[D]. 秦娜.南京理工大學(xué) 2015
[4]V型多缸柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)流動(dòng)特性仿真研究[D]. 黃偉偉.北京理工大學(xué) 2015
[5]柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)一維與三維聯(lián)合仿真[D]. 崔艷偉.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):2930573
【文章來(lái)源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.3坦克潤(rùn)滑油流動(dòng)路線圖??本文的仿真是用傳熱系數(shù)計(jì)算箱體表面的散熱,根據(jù)傳熱理論,對(duì)流換熱系數(shù)與箱??體的壁厚、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、流體的物性參數(shù)以及流速等參數(shù)有關(guān)
JV??一?傳動(dòng)箱?一??圖2.3坦克潤(rùn)滑油流動(dòng)路線圖??本文的仿真是用傳熱系數(shù)計(jì)算箱體表面的散熱,根據(jù)傳熱理論,對(duì)流換熱系數(shù)與箱??體的壁厚、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、流體的物性參數(shù)以及流速等參數(shù)有關(guān)。不同的人認(rèn)識(shí)、分析問(wèn)??題的角度不同,導(dǎo)致計(jì)算公式有許多種。通過(guò)調(diào)查文獻(xiàn),本文選用的傳動(dòng)箱體與潤(rùn)滑油??之間的換熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式[59]如下。??hiib=〇-664Reljb0;,Prijb?1J?(^ijb/Llib)?(2.45)??式(2.45)中,Raib為流過(guò)傳動(dòng)裝置箱體傳動(dòng)油流動(dòng)雷諾數(shù),Priib為潤(rùn)滑油的普朗特?cái)?shù),??Lm>是傳動(dòng)裝置箱體內(nèi)表面的特征尺寸,\ib為潤(rùn)滑油導(dǎo)熱系數(shù)。??假設(shè)潤(rùn)滑油在經(jīng)過(guò)換熱部件之前的溫度值為TIibi,則潤(rùn)滑油經(jīng)過(guò)換熱部件之后的溫??度值Tiib(w)通過(guò)式(2.48)進(jìn)行計(jì)算??丁?_丁?Acchlib(Tcc_。欤椋猓椋??T離丨廠丁丨ibi+?—?“?-?(2.46)??式中,Aec表示潤(rùn)滑油與換熱部件之間的換熱面積,Tcc表示換熱部件的溫度,(^仙表??示潤(rùn)滑油的比熱容
碩士學(xué)位論文?基于一維/三維耦合傳熱模型的坦克紅外流程交叉流型換熱器,E關(guān)于NTU和R的函數(shù)表達(dá)式為:??E=i/?[?1?+?R?]_\??Ll-exp(-NTU)?l-exp(-R-NTU)?NTUJ式(2.52)中,NTU為傳熱單元數(shù);R為質(zhì)流比熱容。??散熱器米用E-NTU的計(jì)算步驟為,首先計(jì)算換熱器傳熱表面的幾何參一次對(duì)給定的換熱器預(yù)取某一溫度效率E值,求出兩流體的出口溫度,然后的定性溫度和流體的相關(guān)物性參數(shù),在之后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)研宄結(jié)果,計(jì)算翅片效率和傳熱系數(shù)等,最后根據(jù)計(jì)算的傳熱系數(shù),計(jì)算出傳熱單元數(shù)和傳將傳熱效率和第一次假定值進(jìn)行比較,如果兩值的差滿足精度要求,則計(jì)算的效,如果不滿足精度,則需要重新進(jìn)行迭代計(jì)算,直至相鄰兩次的溫度效率計(jì)精度為止。散熱器計(jì)算流程圖如下所示:??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)尾流流場(chǎng)數(shù)值模擬與紅外特性計(jì)算[J]. 吳沿慶,廖守億,張作宇,花超. 激光與紅外. 2017(11)
[2]基于CFD的某輕客冷卻系統(tǒng)性能三維、一維耦合分析[J]. 劉聰聰,胡杰,李盈盈. 汽車實(shí)用技術(shù). 2017(16)
[3]飛行器的紅外輻射建模與黑體模擬[J]. 姚鵬,王學(xué)奇,王海晏,馮超,禹航. 探測(cè)與控制學(xué)報(bào). 2016(06)
[4]車輛傳動(dòng)裝置部件溫度建模與計(jì)算分析[J]. 李義軍,畢小平,高陽(yáng),馬寧. 機(jī)械傳動(dòng). 2013(09)
[5]基于GT-POWER的柴油機(jī)熱平衡仿真計(jì)算[J]. 馬寧,畢小平,李義軍,高陽(yáng). 湖北理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(04)
[6]車輛傳動(dòng)裝置產(chǎn)熱建模與計(jì)算分析[J]. 李義軍,畢小平,馬寧,高陽(yáng). 中國(guó)工程機(jī)械學(xué)報(bào). 2013(03)
[7]內(nèi)燃機(jī)車用柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)分析與一維仿真[J]. 周陸遠(yuǎn),于學(xué)兵,孟浩,劉坤. 柴油機(jī). 2013(03)
[8]空中目標(biāo)蒙皮紅外輻射特性的理論計(jì)算[J]. 馮云松,呂相銀,凌永順,周瑞. 光電工程. 2013(02)
[9]地面目標(biāo)紅外成像仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 余慧娟,黎蘭,劉相新,韋學(xué)中. 紅外技術(shù). 2013(01)
[10]基于紅外圖像的裝備車輛溫度場(chǎng)模型[J]. 陳霞,李俊山,徐洪濤. 激光與紅外. 2012(07)
博士論文
[1]航天器目標(biāo)紅外和可見(jiàn)光輻射特性及其抑制方法研究[D]. 盧春蓮.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]基于一維/三維聯(lián)合仿真的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)性能匹配與優(yōu)化研究[D]. 喬方方.江蘇大學(xué) 2017
[2]直升機(jī)紅外抑制器對(duì)直升機(jī)紅外特征影響的數(shù)值研究[D]. 楊智惠.南京理工大學(xué) 2017
[3]裝甲車輛在紅外隱身措施下的仿真評(píng)估[D]. 秦娜.南京理工大學(xué) 2015
[4]V型多缸柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)流動(dòng)特性仿真研究[D]. 黃偉偉.北京理工大學(xué) 2015
[5]柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)一維與三維聯(lián)合仿真[D]. 崔艷偉.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):2930573
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