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高速飞行器机载综合热管理系统设计与优化
被引量：
4
1
作者
阿嵘
庞丽萍
+1 位作者
杨东升
齐玢
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期315-321,共7页
先进的高速飞行器面临着气动加热与大功率电子设备发热的双重热负荷,使得机载热沉与能量需求呈指数上升趋势,进而导致发动机性能下降、耗油量增加,严重制约着飞行器的功能和性能提升。机载热管理系统的优化设计,旨在提升系统制冷和供电...
先进的高速飞行器面临着气动加热与大功率电子设备发热的双重热负荷,使得机载热沉与能量需求呈指数上升趋势,进而导致发动机性能下降、耗油量增加,严重制约着飞行器的功能和性能提升。机载热管理系统的优化设计,旨在提升系统制冷和供电性能的同时减小发动机性能损失。以Mach数Ma=1~4.4的大热负载高速飞行器为背景,针对三种机载综合热管理系统,开展适应飞行任务的系统优化设计,实现燃油热沉、外涵道引气热沉、冲压空气引气、发动机引气与飞行任务的最优匹配。研究过程采用等效质量方法,将各系统质量、能耗、气源消耗等成本统一等效为燃油代偿损失,并作为目标函数,对多种工况进行优化设计。研究结果表明:在Ma≤2时,采用外涵道空气热沉模式更为合适,但随飞行速度的进一步提高,其制冷循环压比显著上升制冷效率降低,燃油代偿损失急剧上升;基于燃油热沉的综合热管理模式更适用于Ma=2~4.5的飞行任务,其制冷循环功耗和能耗在各飞行工况下性能表现较为稳定,燃油代偿损失仅因飞行速度增大而增大;与发动机引气相比,冲压空气引气更适合Mach数较高的飞行任务规划。因此,对于巡航Ma≤2的飞行器,搭载“外涵道引气热沉+发动机引气”的机载综合热管理系统,发动机性能损失更低;对于巡航Ma=2~4.5的飞行器,搭载“燃油热沉+可切换发动机引气/冲压空气引气”的机载综合热管理系统,发动机性能最优。
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关键词
综合热管理系统
高速飞行器
动态仿真
热
力学
优化设计
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职称材料
高速飞行器减阻降热研究进展
被引量：
3
2
作者
潘利生
郝亨隆
+4 位作者
姚子康
郭媛
慕浩凡
李敏
魏小林
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期793-818,共26页
降低飞行阻力、探索更高效的热防护系统是研发高速飞行器过程中至关重要的课题.目前,国内外学者在飞行器减阻降热的机理及应用技术方面进行了大量研究,取得了丰富的成果.本文系统地梳理了在高速飞行器减阻降热领域的研究进展,阐述了主...
降低飞行阻力、探索更高效的热防护系统是研发高速飞行器过程中至关重要的课题.目前,国内外学者在飞行器减阻降热的机理及应用技术方面进行了大量研究,取得了丰富的成果.本文系统地梳理了在高速飞行器减阻降热领域的研究进展,阐述了主动热防护机理的研究结果,介绍了应用于高速飞行器的前沿减阻降热技术,并简述了基于余热利用的整体热防护系统的发展情况.基于对研究现状的分析,归纳总结了高速飞行器减阻降热技术的发展趋势与实际研究需求;最后针对这些实际研究需求,提出了一些研究思路上的建议.
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关键词
飞行器主动冷却技术
主动流动控制
减阻降
热
综合热管理系统
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职称材料
题名
高速飞行器机载综合热管理系统设计与优化
被引量：
4
1
作者
阿嵘
庞丽萍
杨东升
齐玢
机构
中国空间技术研究院载人航天总体部
北京航空航天大学航空科学与工程学院
北京卫星制造厂有限公司
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第S01期315-321,共7页
文摘
先进的高速飞行器面临着气动加热与大功率电子设备发热的双重热负荷,使得机载热沉与能量需求呈指数上升趋势,进而导致发动机性能下降、耗油量增加,严重制约着飞行器的功能和性能提升。机载热管理系统的优化设计,旨在提升系统制冷和供电性能的同时减小发动机性能损失。以Mach数Ma=1~4.4的大热负载高速飞行器为背景,针对三种机载综合热管理系统,开展适应飞行任务的系统优化设计,实现燃油热沉、外涵道引气热沉、冲压空气引气、发动机引气与飞行任务的最优匹配。研究过程采用等效质量方法,将各系统质量、能耗、气源消耗等成本统一等效为燃油代偿损失,并作为目标函数,对多种工况进行优化设计。研究结果表明:在Ma≤2时,采用外涵道空气热沉模式更为合适,但随飞行速度的进一步提高,其制冷循环压比显著上升制冷效率降低,燃油代偿损失急剧上升;基于燃油热沉的综合热管理模式更适用于Ma=2~4.5的飞行任务,其制冷循环功耗和能耗在各飞行工况下性能表现较为稳定,燃油代偿损失仅因飞行速度增大而增大;与发动机引气相比,冲压空气引气更适合Mach数较高的飞行任务规划。因此,对于巡航Ma≤2的飞行器,搭载“外涵道引气热沉+发动机引气”的机载综合热管理系统,发动机性能损失更低;对于巡航Ma=2~4.5的飞行器,搭载“燃油热沉+可切换发动机引气/冲压空气引气”的机载综合热管理系统,发动机性能最优。
关键词
综合热管理系统
高速飞行器
动态仿真
热
力学
优化设计
Keywords
integrated thermal management system
high-speed aircraft
dynamic simulation
thermodynamics
optimization design
分类号
V245.3 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
高速飞行器减阻降热研究进展
被引量：
3
2
作者
潘利生
郝亨隆
姚子康
郭媛
慕浩凡
李敏
魏小林
机构
中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
北京建筑大学环境与能源工程学院
出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2023年第4期793-818,共26页
文摘
降低飞行阻力、探索更高效的热防护系统是研发高速飞行器过程中至关重要的课题.目前,国内外学者在飞行器减阻降热的机理及应用技术方面进行了大量研究,取得了丰富的成果.本文系统地梳理了在高速飞行器减阻降热领域的研究进展,阐述了主动热防护机理的研究结果,介绍了应用于高速飞行器的前沿减阻降热技术,并简述了基于余热利用的整体热防护系统的发展情况.基于对研究现状的分析,归纳总结了高速飞行器减阻降热技术的发展趋势与实际研究需求;最后针对这些实际研究需求,提出了一些研究思路上的建议.
关键词
飞行器主动冷却技术
主动流动控制
减阻降
热
综合热管理系统
Keywords
Active cooling technology for aircraft
Active control of flow
Reduce drag and heat
Integrated thermal management system
分类号
V37 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高速飞行器机载综合热管理系统设计与优化
阿嵘
庞丽萍
杨东升
齐玢
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
高速飞行器减阻降热研究进展
潘利生
郝亨隆
姚子康
郭媛
慕浩凡
李敏
魏小林
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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