机载蒸发循环系统动态仿真

论文摘要

由于大功率的电子设备在现代飞机中大量使用,无论民用或军用飞机,飞机的热载荷相比以前大了许多。因此传统的空气循环制冷系统已经无法满足现代飞机的热载荷,制冷效率高而且制冷量大的机载蒸发循环系统的出现很好的解决了这一问题,且被广泛的应用到飞机环境控制系统中。近年来,国内对于机载蒸发循环系统的研究和应用还处于起步阶段,而国外早在上世纪八十年代就已经应用了该系统。对于机载蒸发循环系统的动态仿真有助于节约在应用该系统时的设计成本及时间,这对于机载蒸发循环系统来说至关重要。为了建立机载蒸发循环系统模型,本文在前人研究的基础之上,通过对系统部件的合理简化,并参考了一些空调制冷领域的相关仿真技术,分别建立了机载蒸发循环系统中四大部件的模型。其中压缩机、膨胀阀采用集总参数法建立稳态模型,蒸发器、冷凝器采用移动边界法建立动态模型,同时采用内部参数耦合法进行了系统动态仿真,并通过部分实验数据加以验证。并且,本文还用MFC编写了系统仿真软件,为更方便的实现系统设计打下了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 机载蒸发循环系统的发展概况及现状
• 1.1.1 机载蒸发循环系统的发展趋势
• 1.1.2 飞机环控系统（机载蒸发循环系统）的仿真发展
• 1.2 研究内容
• 1.2.1 研究的目的
• 1.2.2 研究的内容
• 1.3 本文的研究任务、主要内容和结构安排
• 第二章 制冷剂建模
• 2.1 R134a 制冷剂热力学性质及热物理性质参数计算
• 2.1.1 R134a 饱和蒸气压力方程
• 2.1.2 饱和气体、液体密度方程
• 2.1.3 理想气体、饱和液体定压比热容方程
• 2.1.4 饱和气体、液体比焓方程
• 2.1.5 气化潜热
• 2.2 R134a 热物理性质参数
• 2.2.1 粘性计算
• 2.2.2 导热系数计算
• 第三章 机载蒸发循环系统建模与求解
• 3.1 数学建模
• 3.1.1 压缩机建模
• 3.1.2 膨胀阀建模
• 3.1.3 蒸发器建模
• 3.1.4 冷凝器建模
• 3.2 数学模型的求解
• 3.2.1 压缩机数学模型求解
• 3.2.2 膨胀阀数学模型求解
• 3.2.3 蒸发器数学模型求解
• 3.2.4 冷凝器数学模型求解
• 3.2.5 仿真系统模型求解
• 第四章 机载蒸发循环系统仿真
• 4.1 蒸发器、冷凝器仿真
• 4.2 系统动态仿真
• 第五章 仿真软件编制
• 5.1 各部件及初始条件参数设置界面
• 5.2 系统仿真界面
• 第六章 总结与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文