空气混合器热力特性和噪声数值分析

admin · 发表于 2024-1-21 11:45:14

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飞机空气混合器负责将涡轮冷却器出口的低温空气和直接引自发动机的高温配平空气两者混合均匀，向座舱和设备舱供给合适温度的空气，是飞机环境控制系统的重要组成部分。其提供空气温度的均匀度和产生的噪声的水平将影响乘员的舒适度。本文对飞机空气混合器内空气的流动和传热进行数值模拟，提出了改进方案，并应用气动声学方法对改进方案的混合器的噪声特性进行了分析。本文以商用计算流体力学软件Fluent为工具，按照飞机空气混合器内实际存在的流动和换热过程对飞机空气混合器的原始结构方案、备选方案和改进后得到的旋流板方案进行了流场和温度场的数值模拟，确定了旋流板方案为最优方案。之后对旋流板方案中不同的结构参数和不同入口流动条件对混合器热力特性的影响进行了数值模拟和分析。另一方面，本文应用Fluent软件自带的宽频噪声模型对空气混合器的旋流板方案进行了噪声预测，分析了旋流板方案中不同结构参数和不同入口流动条件下混合器的噪声变化趋势。最后应用非稳态流动模拟，结合莱特希尔声比拟法和边界元法预测了旋流板方案的空气混合器出口截面处的噪声频率特性。在数值模拟过程中，加入了气动噪声分析，阐述了飞机环控系统部件内流场、温度场以及声场数值模拟过程。本文对今后环控系统部件设计中遇到的气体流动、温度及噪声的分析都有理论参考价值。

空气混合器热力特性和噪声数值分析

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