发动机舱通风冷却和遮挡隔热综合降温效果

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1、第45卷第5期2013年10月南京航JournalofNanjing空航天大学UniversityofAeronautics学报＆Astronautics发动机舱通风冷却和遮挡隔热综合降温效果王杏涛张靖周单勇(南京航空航天大学能源与动力学院，南京，210016)V01．45No．50ct．2013摘要：对某型发动机舱进行二维结构简化，通过数值计算的方法，研究了发动机舱通风冷却、辐射遮挡和隔热层等对发动机舱蒙皮的冷却降温效果。在发动机舱冷却流量0．1～1．0kg／s范围内，通过增加通风冷却流量虽能取得一定的壁面降温效果，但并不显著；加装辐射遮挡板能够

2、有效地降低发动机壁面对发动机舱蒙皮的辐射加热，在发动机舱中部具有显著的降温效果；在发动机舱蒙皮内侧加隔热层能够有效提高导热热阻，在发动机舱尾部的降温效果显著；综合采用通风冷却、辐射遮挡及隔热层等措施能够大幅度降低发动机舱蒙皮外表面的温度，使其接近环境温度。关键词：发动机舱；通风冷气；辐射遮挡；隔热层；表面降温中图分类号：V231．1文献标志码：A文章编号：1005-2615(2013)05-0652—06ConjugatedActionofVentilation—Shelter-InsulationonReducingSkinTemperature

3、ofEngineNacelleWangXingtao，ZhangJingzhou，ShanYong(CollegeofEnergyandPowerEngineering，NaniingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Naniing，210016，China)Abstract：Atwo—dimensionalmodelforacertainenginenacelleiSsimplified，andanumericalsimulationfortheflowandheattransferprocessinsid

4、eenginenacelleiscarriedouttoillustratetheconjugatedac—tionofventilationcooling，radiationshelterandthermalinsulationonreducingskintemperatureofan—ginenacelle．Theskintemperaturedecreaseswiththeincreaseoftheventilationairflow，buttheindi—vidualactionisnotsignificantwhentheventilat

5、ionflowmatevariesfrom0．1kg／sto1．0kg／s．Radia—tiveheatingoftheenginewalltointernalskinsurfacecanbereducedeffectivelybysettingradiationshelter，resultinginobviousreductionofskintemperatureinthemiddlesectionofnacelle．Theaddi—tionalthermalinsulationlayerontheinsideofenginenacellewil

6、lincreaseheatconductionresistance，re—sultinginskintemperaturereductioninoveralllength，especiallysignificantneartrailingedgeofna—celle．Byusingacombinationofventilationcooling，radiationshelterandthermalinsulationlayer，theskintemperaturecanbedecreasedclosetoambienttemperature．Key

7、words：enginenacelle；ventilationcooling；radiationshelter；thermalinsulation；surfacecooling随着红外探测和制导技术的发展，飞行器红外对抗已呈现出从单一的中红外波段3～5“m向中远红外波段8～14肚m发展的趋势[1‘2]。对于固定翼飞行器，中远波段的红外辐射主要来自高速外流气动加热，以及发动机舱中发动机壁面对机身蒙皮的辐射和对流换热；前者主要在飞行器超声速飞行状态下形成机翼、机头前缘、进气道人口和机体局部的热点区域，后者则在发动机舱表面形成较大面积的高温区域。根据红外

8、辐射的基本原理，降低飞行器蒙皮表面温度是十分重要的口。8]。对于发动机舱蒙皮而言，降低表面温度的措施主要有：(1)发动机舱