基于一维/三维耦合传热模型的坦克红外仿真研究
发布时间：2020-12-21 21:56
随着精确跟踪制导、隐身与反隐身等技术在军事领域的广泛应用,目标红外辐射特性研究成为研究热点,坦克作为陆军中最重要的武器装备之一,其红外特性的研究对提高坦克的生存能力,增加作战的隐蔽性有着巨大的应用价值。在之前的研究中,对坦克红外特性的仿真主要是针对坦克热动态稳定单一工况进行研究,影响了红外特性仿真在工程应用上的价值。本文针对热动态工况下的坦克,采用一维/三维耦合计算模型,计算不同热工况下的坦克红外辐射特性,做了以下的研究:1.建立了坦克热动态工况下动力舱内部的一维传热模型、发动机气缸内工作过程的零维模型和传动装置的发热模型,采用热网格法对冷却系循环散热、润滑系循环散热过程中的各个部件进行传热仿真计算,得到动力舱内部件在坦克行进过程中的一维温度结果,为后面的坦克温度场一维/三维耦合计算模型打下基础。2.建立了坦克运动过程中的整车三维流动传热模型。在FLUENT软件和动力舱一维传热仿真的基础上,使用udf编程,较全面的构建了坦克温度场一维/三维耦合计算模型,并建立了相关的红外辐射特性模型。3.计算了多种热动态工况下的坦克表面温度场和红外辐射特性,对比了多工况、多时刻的坦克表面热特征和红外特...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３坦克润滑油流动路线图??本文的仿真是用传热系数计算箱体表面的散热，根据传热理论，对流换热系数与箱??体的壁厚、结构、材质、流体的物性参数以及流速等参数有关
ＪＶ??一？传动箱？一??图２．３坦克润滑油流动路线图??本文的仿真是用传热系数计算箱体表面的散热，根据传热理论，对流换热系数与箱??体的壁厚、结构、材质、流体的物性参数以及流速等参数有关。不同的人认识、分析问??题的角度不同，导致计算公式有许多种。通过调查文献，本文选用的传动箱体与润滑油??之间的换热系数经验公式［５９］如下。??ｈｉｉｂ＝〇－６６４Ｒｅｌｊｂ０；，Ｐｒｉｊｂ?１Ｊ?（＾ｉｊｂ／Ｌｌｉｂ）?（２．４５）??式（２．４５）中，Ｒａｉｂ为流过传动装置箱体传动油流动雷诺数，Ｐｒｉｉｂ为润滑油的普朗特数，??Ｌｍ＞是传动装置箱体内表面的特征尺寸，＼ｉｂ为润滑油导热系数。??假设润滑油在经过换热部件之前的温度值为ＴＩｉｂｉ，则润滑油经过换热部件之后的温??度值Ｔｉｉｂ（ｗ）通过式（２．４８）进行计算??丁?＿丁?Ａｃｃｈｌｉｂ（Ｔｃｃ＿丁ｌｉｂｉ）??Ｔ離丨厂丁丨ｉｂｉ＋?—?“?－?（２．４６）??式中，Ａｅｃ表示润滑油与换热部件之间的换热面积，Ｔｃｃ表示换热部件的温度，（＾仙表??示润滑油的比热容
硕士学位论文?基于一维／三维耦合传热模型的坦克红外流程交叉流型换热器，Ｅ关于ＮＴＵ和Ｒ的函数表达式为：??Ｅ＝ｉ／?［?１?＋?Ｒ?］＿＼??Ｌｌ－ｅｘｐ（－ＮＴＵ）?ｌ－ｅｘｐ（－Ｒ－ＮＴＵ）?ＮＴＵＪ式（２．５２）中，ＮＴＵ为传热单元数；Ｒ为质流比热容。??散热器米用Ｅ－ＮＴＵ的计算步骤为，首先计算换热器传热表面的几何参一次对给定的换热器预取某一温度效率Ｅ值，求出两流体的出口温度，然后的定性温度和流体的相关物性参数，在之后根据经验和实验研宄结果，计算翅片效率和传热系数等，最后根据计算的传热系数，计算出传热单元数和传将传热效率和第一次假定值进行比较，如果两值的差满足精度要求，则计算的效，如果不满足精度，则需要重新进行迭代计算，直至相邻两次的温度效率计精度为止。散热器计算流程图如下所示：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机发动机尾流流场数值模拟与红外特性计算[J]. 吴沿庆,廖守亿,张作宇,花超. 激光与红外. 2017(11)
[2]基于CFD的某轻客冷却系统性能三维、一维耦合分析[J]. 刘聪聪,胡杰,李盈盈. 汽车实用技术. 2017(16)
[3]飞行器的红外辐射建模与黑体模拟[J]. 姚鹏,王学奇,王海晏,冯超,禹航. 探测与控制学报. 2016(06)
[4]车辆传动装置部件温度建模与计算分析[J]. 李义军,毕小平,高阳,马宁. 机械传动. 2013(09)
[5]基于GT-POWER的柴油机热平衡仿真计算[J]. 马宁,毕小平,李义军,高阳. 湖北理工学院学报. 2013(04)
[6]车辆传动装置产热建模与计算分析[J]. 李义军,毕小平,马宁,高阳. 中国工程机械学报. 2013(03)
[7]内燃机车用柴油机润滑系统分析与一维仿真[J]. 周陆远,于学兵,孟浩,刘坤. 柴油机. 2013(03)
[8]空中目标蒙皮红外辐射特性的理论计算[J]. 冯云松,吕相银,凌永顺,周瑞. 光电工程. 2013(02)
[9]地面目标红外成像仿真系统的设计与实现[J]. 余慧娟,黎兰,刘相新,韦学中. 红外技术. 2013(01)
[10]基于红外图像的装备车辆温度场模型[J]. 陈霞,李俊山,徐洪涛. 激光与红外. 2012(07)
博士论文
[1]航天器目标红外和可见光辐射特性及其抑制方法研究[D]. 卢春莲.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]基于一维/三维联合仿真的发动机冷却系统性能匹配与优化研究[D]. 乔方方.江苏大学 2017
[2]直升机红外抑制器对直升机红外特征影响的数值研究[D]. 杨智惠.南京理工大学 2017
[3]装甲车辆在红外隐身措施下的仿真评估[D]. 秦娜.南京理工大学 2015
[4]V型多缸柴油机润滑系统流动特性仿真研究[D]. 黄伟伟.北京理工大学 2015
[5]柴油机冷却系统一维与三维联合仿真[D]. 崔艳伟.大连理工大学 2013
本文编号：2930573
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．３坦克润滑油流动路线图??本文的仿真是用传热系数计算箱体表面的散热，根据传热理论，对流换热系数与箱??体的壁厚、结构、材质、流体的物性参数以及流速等参数有关
ＪＶ??一？传动箱？一??图２．３坦克润滑油流动路线图??本文的仿真是用传热系数计算箱体表面的散热，根据传热理论，对流换热系数与箱??体的壁厚、结构、材质、流体的物性参数以及流速等参数有关。不同的人认识、分析问??题的角度不同，导致计算公式有许多种。通过调查文献，本文选用的传动箱体与润滑油??之间的换热系数经验公式［５９］如下。??ｈｉｉｂ＝〇－６６４Ｒｅｌｊｂ０；，Ｐｒｉｊｂ?１Ｊ?（＾ｉｊｂ／Ｌｌｉｂ）?（２．４５）??式（２．４５）中，Ｒａｉｂ为流过传动装置箱体传动油流动雷诺数，Ｐｒｉｉｂ为润滑油的普朗特数，??Ｌｍ＞是传动装置箱体内表面的特征尺寸，＼ｉｂ为润滑油导热系数。??假设润滑油在经过换热部件之前的温度值为ＴＩｉｂｉ，则润滑油经过换热部件之后的温??度值Ｔｉｉｂ（ｗ）通过式（２．４８）进行计算??丁?＿丁?Ａｃｃｈｌｉｂ（Ｔｃｃ＿丁ｌｉｂｉ）??Ｔ離丨厂丁丨ｉｂｉ＋?—?“?－?（２．４６）??式中，Ａｅｃ表示润滑油与换热部件之间的换热面积，Ｔｃｃ表示换热部件的温度，（＾仙表??示润滑油的比热容
硕士学位论文?基于一维／三维耦合传热模型的坦克红外流程交叉流型换热器，Ｅ关于ＮＴＵ和Ｒ的函数表达式为：??Ｅ＝ｉ／?［?１?＋?Ｒ?］＿＼??Ｌｌ－ｅｘｐ（－ＮＴＵ）?ｌ－ｅｘｐ（－Ｒ－ＮＴＵ）?ＮＴＵＪ式（２．５２）中，ＮＴＵ为传热单元数；Ｒ为质流比热容。??散热器米用Ｅ－ＮＴＵ的计算步骤为，首先计算换热器传热表面的几何参一次对给定的换热器预取某一温度效率Ｅ值，求出两流体的出口温度，然后的定性温度和流体的相关物性参数，在之后根据经验和实验研宄结果，计算翅片效率和传热系数等，最后根据计算的传热系数，计算出传热单元数和传将传热效率和第一次假定值进行比较，如果两值的差满足精度要求，则计算的效，如果不满足精度，则需要重新进行迭代计算，直至相邻两次的温度效率计精度为止。散热器计算流程图如下所示：??
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机发动机尾流流场数值模拟与红外特性计算[J]. 吴沿庆,廖守亿,张作宇,花超. 激光与红外. 2017(11)
[2]基于CFD的某轻客冷却系统性能三维、一维耦合分析[J]. 刘聪聪,胡杰,李盈盈. 汽车实用技术. 2017(16)
[3]飞行器的红外辐射建模与黑体模拟[J]. 姚鹏,王学奇,王海晏,冯超,禹航. 探测与控制学报. 2016(06)
[4]车辆传动装置部件温度建模与计算分析[J]. 李义军,毕小平,高阳,马宁. 机械传动. 2013(09)
[5]基于GT-POWER的柴油机热平衡仿真计算[J]. 马宁,毕小平,李义军,高阳. 湖北理工学院学报. 2013(04)
[6]车辆传动装置产热建模与计算分析[J]. 李义军,毕小平,马宁,高阳. 中国工程机械学报. 2013(03)
[7]内燃机车用柴油机润滑系统分析与一维仿真[J]. 周陆远,于学兵,孟浩,刘坤. 柴油机. 2013(03)
[8]空中目标蒙皮红外辐射特性的理论计算[J]. 冯云松,吕相银,凌永顺,周瑞. 光电工程. 2013(02)
[9]地面目标红外成像仿真系统的设计与实现[J]. 余慧娟,黎兰,刘相新,韦学中. 红外技术. 2013(01)
[10]基于红外图像的装备车辆温度场模型[J]. 陈霞,李俊山,徐洪涛. 激光与红外. 2012(07)
博士论文
[1]航天器目标红外和可见光辐射特性及其抑制方法研究[D]. 卢春莲.哈尔滨工业大学 2010
硕士论文
[1]基于一维/三维联合仿真的发动机冷却系统性能匹配与优化研究[D]. 乔方方.江苏大学 2017
[2]直升机红外抑制器对直升机红外特征影响的数值研究[D]. 杨智惠.南京理工大学 2017
[3]装甲车辆在红外隐身措施下的仿真评估[D]. 秦娜.南京理工大学 2015
[4]V型多缸柴油机润滑系统流动特性仿真研究[D]. 黄伟伟.北京理工大学 2015
[5]柴油机冷却系统一维与三维联合仿真[D]. 崔艳伟.大连理工大学 2013
本文编号：2930573
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/2930573.html
