航空环境试验箱传热计算与数值模拟研究

摘要

本文对国内外有关数值传热学、传热传质学、飞机座舱温度要求等文献进行了详尽的解读，对数值模拟技术和数值模拟软件fluent进行深入学习并运用于一航空环境用试验箱。明确了该航空环境试验箱用来模拟飞机座舱温度分布并对温度控制系统提供实验依据的作用，详细介绍了飞机座舱温度的均匀度、舒适度等要求。 文中对该航空环境用试验箱的保温结构对箱内温度影响进行了研究，分别进行了C++编程计算和fluent数值模拟。其中编程计算中通过引入形状因子考虑了交边和交角对传热的影响，同时也考虑了箱体温度较高的外表面（裸露的铝层外壁和保温层外壁）对外部寒冷空气的辐射换热，使计算结果更为准确，通过完全覆盖保温层和部分覆盖计算证明外表面的辐射换热在整个换热过程中占有很大比重。通过fluent数值模拟软件对两种特殊的情况下箱内温度场进行了数值模拟，绘制出箱内典型区域特征断面温度场截面图，为该箱体内环境的空气温度调节优化设计提供直观依据。建模中考虑到将加热源假设为一个固定加热功率值的均布热流密度面热源，于是，把它简化为一个与箱体等比例缩小的长方体均布面热源，其对各个面的热流密度都是相等的。由于箱体规则，形状对称，但是流场是不对称的，着重研究将热源设在箱体中央和地面中心情况下的温度场，分别进行数值模拟。分析中通过fluent数值模拟的直观数据跟用编程计算的结果进行参考对比，对该航空环境试验箱的保温结构（保温层的厚度和覆盖的方式等）提出建议。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、注释表

声明

第一章 绪 论

第二章 航空环境试验箱传热模型

第三章 航空环境试验箱传热计算

第四章 航空环境试验箱温度场数学模型及数值模拟

第五章 航空环境试验箱温度场数值模拟结果分析

第六章 其他模型数值模拟结果分析

第七章 全文总结与展望

参考文献

致 谢

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