军用方舱的电磁兼容设计与热设计协同设计

发布时间：2020-07-19 10:17

【摘要】：随着方舱技术的发展以及现代战争的需要,军用方舱的电磁兼容设计与热设计的指标越来越严苛,由此带来的电磁兼容与热设计的冲突问题也越来越严重。为了使得军用方舱能够正常地工作,必须解决电磁兼容设计与热设计之间的协同设计问题。本文主要研究了军用方舱电磁兼容设计与热设计的协同设计问题。针对某型号军用方舱,给出了三种设计方案,分别为强迫风冷型方舱、自然冷却型方舱以及空调制冷型方舱。对于强迫风冷型方舱的结构设计,首先对方舱的热耗进行分析,然后对通风孔的形式及风道进行设计,通风孔分别采用穿孔金属板及截止波导窗两种形式,对比分析了两种情况下的温升控制效果和屏蔽效能;自然冷却方式下,提出了在方舱顶部加装肋片式散热器的设计方案,并从散热的角度对肋片进行了优化设计,在自然冷却方式下,本文还仿真分析了方舱接地及方舱浮地两种情况下的方舱电磁耦合特性,协同考虑散热效果和电磁辐射特性,论文最终确定了肋片设计参数;空调制冷方式下,对方舱的冷热负荷进行了理论计算,完成了对风机的选型以及风道的设计。本文利用仿真以及试验两种方式对上述设计方案进行了验证,借助仿真软件CST MWS以及FloTHERM对设计方案进行了电磁兼容仿真及热设计仿真验证。对于强迫风冷型方舱,验证了设计方案所给出的通风口尺寸、波导窗尺寸结构和风机型号满足设计要求。对于自然冷却型方舱,散热仿真结果与理论设计同样吻合,证明了肋化壁面结构以及肋片优化设计方案满足设计要求。为了对设计方案进行试验验证,论文提出了缩比模型理论。借助缩比模型理论,对强迫风冷及自然冷却缩比方舱进行加工,以试验的方式验证了强迫风冷设计方案和自然冷却设计方案。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN03;E925.6
【图文】：

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第一章绪论第一章绪论背景舱能在恶劣的战争环境中，特别是在核条件下提高人员和装备的生存能力，的工作条件。除此之外，军用方舱具有很好的抗电磁干扰的性能，抵御电磁人员的影响。同时能够给工作人员提供舒适的场所，比如适宜的温度、湿度、防腐、防火等性能。国内的军事装备中已开始用方舱结构替代骨架蒙皮结 80 年代初的航天产品中地面车辆以及开始使用方舱[1]。如图 1-1 所示为一典

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图 1-2 方舱模型和风道设计[63]等根据风扇性能曲线，利用 CFD 方法分析计算了冷却系统的流动法用来分析系统的阻力特性。ThoratAA[64]等对车辆散热系统的流动特了随着系统阻力增加冷却气体速率减小，散热系统前后压降增大。Pa布进行研究分析，提出了上送风侧回风方式进行散热，通过改变机柜，制冷设备耗电量将改变 30％。R. K. Sharma[21]等对数据中心的动态的热循环原理图，如图 1-3 所示，采用分布于地板下的空调进行冷却、无规律的气流、热流与冷流混合以及空调系统的异常运行会导致热提出一种解决方案，即行式（Row-Wise）热管理，这种热管理通过从而实现局部热平衡，解决热流与冷流混合导致的局部热失衡问题。

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机柜机柜空调回风口空调回风口图 1-2 方舱模型和风道设计daran V[63]等根据风扇性能曲线，利用 CFD 方法分析计算了冷却系统的流动特这种方法用来分析系统的阻力特性。ThoratAA[64]等对车辆散热系统的流动特性显示了随着系统阻力增加冷却气体速率减小，散热系统前后压降增大。Patel C组织分布进行研究分析，提出了上送风侧回风方式进行散热，通过改变机柜布变 15％，制冷设备耗电量将改变 30％。R. K. Sharma[21]等对数据中心的动态热出典型的热循环原理图，如图 1-3 所示，采用分布于地板下的空调进行冷却。备载荷、无规律的气流、热流与冷流混合以及空调系统的异常运行会导致热量出现,并提出一种解决方案，即行式（Row-Wise）热管理，这种热管理通过对行新分布从而实现局部热平衡，解决热流与冷流混合导致的局部热失衡问题。

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