唐梓杰（中航空天发动机研究院有限公司，北京101304）

航空风冷发动机缸体传热模拟及翅片形式研究

唐梓杰
（中航空天发动机研究院有限公司，北京101304）

摘要：以航空风冷发动机为研究对象，采取数值模拟的方法，对地面状态发动机缸体的热状态及流场进行模拟计算。模拟结果与试验结果对比证实，采用此种模拟计算方法能准确反映发动机的真实换热过程与换热水平。采用验证后的计算模型，对发动机高空飞行冷却状况进行分析，研究了低雷诺数条件下发动机翅片散热能力的变化，提出采用错位翅片来提高低雷诺数条件下翅片的换热能力。模拟分析表明，此种翅片形式具有一定的工程应用价值。

关键词：航空风冷活塞发动机；缸体；翅片；传热；低雷诺数；数值模拟

1　引言

风冷发动机因结构简单、可靠性高、维修维护方便，而广泛用于轻便交通工具及小型飞行器领域。近年来，世界各国都在大力开展无人机的研制，而作为无人机主要动力单元的航空风冷活塞发动机也受到了特别的重视。由于目前国外无人机朝着高空长航时方向发展，高空空气稀薄，对于风冷发动机的换热极为不利。如何既能保留风冷发动机结构简单的优势，又能将其应用到高空环境，成为研究风冷活塞发动机的关键［1-4］。

航空风冷活塞发动机需要考核地面和高空两种工况条件下的发动机热负荷水平。地面状态可通过试车台来完成，而高空条件下的测试则较为复杂，成本也较高。……