某型飞机综合热能管理系统设计与分析

admin · 发表于 2022-9-25 21:01:57

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雅宝题库解析：
随着先进战机远程作战能力、机动性、隐身性等的提高，一方面机载电子设备的数量和散热量急剧增加，另一方面飞机的燃油携带量也成倍数的增长。传统的空气循环系统不能满足大功率电子设备大制冷量的要求，同时高空飞行时燃油温度较低，为了保证一定的空气燃油比，让燃油充分燃烧，进入发动机前的燃油需要被加热，大量的燃油需要相当多的热量。结合两方面的需求，人们开始研究如何实现能量互补，避免热量浪费。本文根据设计需要，以F-22综合环控/热管理方案为原型，综合前人的研究成果，设计了某型远程战机的综合环控/热管理系统。利用以热力学第二定律为基础的最小熵增分析方法，研究系统部件主要参数对系统熵增的影响规律，为系统设计阶段部件参数的选择提供依据。通过Flowmaster和Matlab混合仿真研究，搭建系统模型图，对系统在设计态和校核态进行静态仿真，以及在飞行剖线上的动态仿真，确定各子系统间的能量耦合关系。除对环控子系统、蒸发循环子系统和PAO（Poly-Alfa-Olefin）子系统进行重点研究外，还对燃油系统内部进行了细致分析与设计，使系统的仿真结果更具参考价值。而且还给出了综合环控/热管理系统主要部件的结构参数，为概念设计阶段提供参考依据。综合评价新型环控/热管理系统中发动机引气量减少和发动机的供油温度增加对发动机性能的影响，得到节省的燃油量。并将新型环控系统与传统环控系统进行性能比较，结果表明新型环控/热管理系统具有很好的系统运行特性。

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