唐 玫，胡娅萍，王 强，吉洪湖

(南京航空航天大学 能源与动力学院， 南京 210016)

飞行器简化模型热管理系统的非稳态仿真

唐 玫，胡娅萍，王 强，吉洪湖

(南京航空航天大学 能源与动力学院， 南京 210016)

针对某简化的飞行器模型提出了一种以燃油、隔热毡和蒸发冷却液同时作为机体热沉的机载综合热管理方案，建立了包括结构热防护、设备舱、燃油和液体蒸发制冷系统的热管理系统。在此基础上采用一维热流体仿真软件Flowmaster构建了该系统的仿真网络模型，并进行了飞行器热管理非稳态仿真。仿真结果表明：该热管理方案可以有效地实现飞行器超音速飞行时的温度控制；在典型仿真条件下，设备舱气温首先迅速上升，然后分别被控制在约70℃和100℃；燃油温度在前280 s上升逐渐加快，然后缓慢上升，最终达到约65℃，此时燃油耗尽；隔热毡温度在前50 s内快速上升，之后基本稳定不变，内外表面温差大于140℃。

热管理；结构热防护；液体蒸发制冷；非稳态仿真

超音速飞行器由于自身性能的不断提升而面临越来越多的超音速巡航任务。一方面将使其遭遇严重的气动加热，导致飞行器表面及系统部件暴露在高温下；另一方面，性能的提升也带来飞行器机载设备数量和功率的增加，导致机体内部环境持续升温。显然，过高的机体及设备温度不利于设备的安全使用和维护，因此超音速飞行器对制冷量和制冷方式的要求日益提升[1]。传统的冲压空气制冷系统由于制冷量不足、代偿损失较大等原因使其应用越来越受到限制。……