军机燃油箱惰化流场的工程计算与数值模拟

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1、分类号密级ＵＤＣ＾犬學＿ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ石页士学位论文军机燃油箱惰化流场的工程计算与数值模拟（题名和副题名）刘玉（作者姓名）王学德副教授学位类别工学领士专业名称流体力学研究方向计算流体力学论；时间注：《》的类１注明国际十进分类法ＵＤＣ号。领士学位■丈军机燃油箱惰化流场的工程计算与数值模拟作者：刘玉林指导老师：王学德副教授南京理工大学２０１５年３月ＭａｓｔｅｒＴ

2、ｈｅｓｉｓＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄＮｕｍｅｒｉｃａｌｇＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＦｕｅｌＩｎｅｒｔｉｎＦｌｏｗＦｉｅｌｄｉｎａｇＭｉｌｉｔａｒＡｉｒｃｒａｆｔＦｕｅｌＴａｎｋｙＢＹＬｉｕＹｕｌｉｎＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｙｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆ．ＷａｎｕｅｄｅｐＡｇＸＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｊｇｙｇｙＭａｒｃｈ２０１５，声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标

3、注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学一历而使用过的材料。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。＂研究生签名：２＾１１年）月Ｍ日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送、交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。ｖ研究生签名：年月Ｔ日＾！硕士学位论文军机燃油箱惰化流场的工程

4、计算与数值模拟摘要一ｂｏａ飞机燃油箱的防火防爆般采用机载制氮惰化系统ＯｎｒｄＩｎｅｒｔＧａｓＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ（ＳｓｔｅｍＯＢＩＧＧＳ产生富氮气体（ＮｔｒｏｅｎＥｎｒｉｃｈｅｄＡｉｒＮＥＡｉ，控制气相氧浓度来实现’达ｙ，）ｇ）到燃油箱惰化的目的。本文主要围绕洗涤惰化和冲洗惰化两种惰化方法进行两大部分研一二是对整究，是对某军机燃油箱洗漆惰化流场进行工程计算，个燃油箱惰化进行数值仿真模拟。首先，在查阅大量中外文献材料的基础上，逋过将燃油洗漆惰化过程转变为液相洗漆和气相冲洗相结合的过程，建立了单船油箱洗漆惰化模型。

5、运用Ｄｅｌｈｉ７软件编写相ｐ。关程序，编写了工程计算软件将计算获得的单船气相氧浓度变化数据分别与文献的实验数据和已有方法的计算数据进行对比，验证该方法的准确性和可行性。分析不同因素的影响规律：载油率越，得出以下结论气相空间初＆氧体积分数越大，惰化时间越长；大，体积分数降得越快；洗涤效率（即喷口型号）不同，洗漆时间也将不同。其次，根据某军机各舱油箱实际的分布特点，对某军机多舱油箱建立洗漆惰化模型并进行工程计算。结果显示：军机油箱各舱气相氧浓度的变化情况与各舱距离进气口的、油箱的体积有关洗涤效率影响多船油箱的洗漆惰化。远近；然

6、后，使用计算流体方法（ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ，ＣＦＤ）对军机燃油箱惰化流场建立数值计算模型，实现对该油箱地面惰化的仿真计算。燃油中氧气的逸出量由工程计算得出，再编写自定义函数（ＵｓｅｒＤｅｆｉｎｅｄＦｕｎｃｔｉｏｎ，ＵＤＦ）将氧逸出量按各舱体积比分配至气相空间中。对气相进行冲洗惰化计算，探究载油率和初始氧浓度对惰化流场的影响规律。结果表明：载油率越大，初始氧浓度越低，惰化时间越少。各舱之间氧浓度变化特性与油箱体积，各船位置等因素相关。最后，在飞行包线下对某军机多舱油箱惰化全程进行模拟分析。

7、根据燃油氧析出、燃油液面、气相压力的变化规律编写相应的ＵＤＦ。比较不同阶段下氧浓度的变化情况以及探究载油率对燃油箱惰化全程的影响规律。结果表明：在爬升、巡航阶段各舱氧浓度均下降，且下降速率不同；俯冲阶段的氧浓度回升是因为外界气压的变化使得部分空气进入油箱气相空间。关键词：军机油箱，洗涤惰化，冲洗惰化，工程计算，数值模拟＿ＩＩ硕丨模拟：学位论文军机燃油箱惰化流场的工程计算ｊ数值ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｆｉｒｅａｎｄｅｘｐｓｏｎｎａｒｃｒａｆｔｆｅｔａｅｎｅｒａｃａｎｂｅｒｅｖｅｎｔｅｔ－Ｂｏａｒｄｌｏｉｉ

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