机载蒸发循环制冷系统匹配设计及结构的优化设计

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1、举校代妈—兮：12040130004XfJlNCUNlV.lfRSITY番；,：；V：吣'f‘•處专业学位硕士论文ThesisforMaster'sDegree机载蒸发循环制冷系统匹配设计及结构的优化设计学院机械工禾變完;学位_别专业硕士领域循戒工程<‘

2、'•---——^论文作者郭银赛#.-jj‘*指导教师fjffssr^张毅高龙日期-西京学院研究生处西京学院硕士学位论文机载蒸发循环制冷系统匹配设计及结构的优化设计论文作者：郭银赛学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：机械工程校内导师：张毅职称：

3、高级工程师企业导师：高龙职称：高级工程师资助基金项目：研究生创新基金DissertationSubmittedtoXijingUniversityforTheMasterDegreeofMechanicalEngineeringSystemMathDesignandStructureOptimizationDesignofaVaporCycleCoolingSystemforaHelicopterbyGuoYinsaiSupervisor:SeniorEngineerZhangYiMay2015Thiswo

4、rkwassupportedbythePost-GraduateStudentInnovationFundofXijingUniversity.原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使

5、用授权的说明本人完全了解西京学院关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：摘要摘要机载蒸发循环系统的研究在国内起步较晚，目前尚不具备独立应用机载蒸发循环制冷系统的技术。本文基于西京学院研究生创新基金项目，借鉴

6、国内外先进的制冷技术，研发适用于某型直升机的蒸发循环制冷系统。该系统除电源外，不与直升机其他系统相连，一旦发生故障不影响直升机正常安全飞行。采用模块化设计，提高系统可靠性，便于在直升机安装、检测故障和快速更换维修。本文研究的主要内容：（1）对蒸发循环制冷系统进行系统匹配设计。根据设计参数，确定运行工况和制冷循环的压—焓图。进行热力计算，求出满足所需制冷量的主要性能参数，为系统的匹配设计提供依据。（2）对压缩机，蒸发器，冷凝器，膨胀阀进行合理的布置，采用CATIA软件对它们的支撑结构进行设计，保证具有良有的承

7、载能力；设计两种不同的蒸发循环制冷系统外型方案；基于CFX，对这两种方案进行CFD仿真分析，模拟速度流场分布与表面压力分布，获取表面气流流型，分析得出第二种方案具有较好气动性。（3）基于ANSYSWorkbench的多目标优化设计模块，对支撑结构的尺寸参数进行灵敏度分析，获取与结构应力，应变，质量有关的主要参数；采用多目标遗传算法对其进行优化设计，以得到满足设计要求的结构参数；对结构进行动力学分析以及疲劳强度计算，验证优化后的结构是否可以承受直升机的振动冲击。关键词：蒸发循环制冷系统，匹配设计，优化设计，动

8、力学分析，疲劳分析IABSTRACTABSTRACTItstartedlateontheresearchforavaporcyclesysteminChina.It'snotamaturetechnologyforthevaporcyclecoolingsystem.BasedontheGraduateStudentInnovationFund,withtheaidofadvancedrefrigerationtechnologyathomeandabroad,thispaperfocusesonresea

9、rchanddevelopmentofthevaporcyclecoolingsystemofthehelicopter.Usingmodulardesign,installindependentvaporcyclecoolingsystem.Inadditiontothepowersupply,notconnectedtoothersystemsofthehelicopter,incaseoffailureth