基于CFD的直升机中间减速器机匣内外热平衡特性
Internal and External Heat Balance Characteristic of Helicopter Intermediate Reducer Casing based on CFD
- 机械传动 2022年46卷第2期 页码：102-106
- 作者机构：
1.中国航发湖南动力机械研究所， 湖南 株洲 412002
2.直升机传动技术重点实验室， 湖南 株洲 412002
- 作者简介：
潘文斌（1987— ），男，湖南永州人，硕士，高级工程师；研究方向为直升机传动系统设计。
- 基金信息：直升机传动技术重点实验室基金项目(HTL-A-21G13)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.02.017
中图分类号：
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潘文斌,戈文昌,王春雷等.基于CFD的直升机中间减速器机匣内外热平衡特性[J].机械传动,2022,46(02):102-106.
Pan Wenbin,Ge Wenchang,Wang Chunlei,et al.Internal and External Heat Balance Characteristic of Helicopter Intermediate Reducer Casing based on CFD[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(02):102-106.
潘文斌,戈文昌,王春雷等.基于CFD的直升机中间减速器机匣内外热平衡特性[J].机械传动,2022,46(02):102-106. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.02.017.
Pan Wenbin,Ge Wenchang,Wang Chunlei,et al.Internal and External Heat Balance Characteristic of Helicopter Intermediate Reducer Casing based on CFD[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(02):102-106. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.02.017.
摘要
以中间减速器为研究对象，建立了其热-流耦合计算模型，运用Fluent仿真技术，设定了机匣外流场的边界条件，对中间减速器机匣内外热平衡特性进行了分析。简化了机匣内热源施加方法，分析了不同气流速度下机匣壁面的压力、对流换热系数及温度分布的影响规律。结果表明，不同气流速度下，机匣迎风面均出现压力最大值，机匣两端面与背风面处于负压状态，与外部空气流场的进出口位置有关；机匣迎风面温度较机匣背风面的低；随着气流速度的增加，机匣散热性能增强，但壁面压力也在增高。因此，选定气流速度应从机匣散热和强度两方面综合考虑。
Abstract
Taking an intermediate reducer as the research object， the thermal-fluid coupling calculation model is established， and the boundary conditions of the external flow field of the intermediate reducer is set by using Fluent simulation technology， internal and external heat balance of the intermediate reducer are analyzed. The method of applying heat source inside the casing is simplified， and the effects of different air velocities on the pressure， convective heat transfer coefficient and temperature distribution of the casing wall are analyzed. The simulation results show the maximum pressure appears on the windward side of the casing under different air velocities， and the two end faces of the casing and the leeward side are in a negative pressure state， which is related to the inlet and outlet position of the external air flow field. The temperature of the windward side of the casing is lower than that of the leeward side. With the increase of air velocity， the heat dissipation performance of the casing is enhanced， but the wall pressure is also increasing. Therefore， the air velocity should be considered from the heat dissipation and strength of the casing.
关键词
中间减速器机匣热-流耦合温度
Keywords
Intermediate reducerCasingThermal-fluid couplingTemperature
references
PAUL D，FLORIN B，ILINCA N，et al.CFD simulation of a cabin thermal environment with and without human body-thermal comfort evaluation［J］//E3S Web of Conferences，2018，32：01018.
AHIRRAO A K，NARAHARI H K，UMESH S，et al.Effect of vent shape on thermal comfort of passengers in a car［J］.Msrsas Org，2011，10（2）：21-28.
KILIC M，SEVILGEN G.The effects of using different type of inlet vents on the thermal characteristics of the automobile cabin and the human body during cooling period［J］.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2012，60（5/6/7/8）：799-809.
SUN Z X，CHEW J W，FOMISON N.Numerical simulation of complex air flow in an aeroengine gear box［C］//Proceedings of the ASME Turbo Expo 2009：Power for Land，Sea，and Air，June 8-12，2009，Orlando Florida，USA.New York：ASME，2009：1197-1206.
BILODEAU S.Integrated technology based on thermal storage to reduce trucks idling for overnight heating or cooling［C］//Proceedings of the Vehicle Thermal Management Systems Conference & Exposition，2005：155-159.
LIU G D，WANG X X，WANG X，et al.Large size static pressure box airflow distribution［J］.Advanced Materials Research，2013，756-759：4433-4438.
ZHANG Q，LIAN J，XIN W，et al.Analyzing steady-state heat balance of construction vehicle′s transmission gearbox using thermal network method［J］.Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2012，31（6）：977-981.
马明明.航空发动机短舱流动与换热的计算研究［D］.西安：西北工业大学，2007：29-56.
MA Mingming.Improved analysis of heat dissipation performance of engineering vehicle power compartment based on CFD simulation［D］.Xi'an：Northwestern Polytechnical University，2007：29-56.
薛倩，王占学，刘增文.航空发动机短舱空间温度分布数值模拟与分析［J］.机械设计与制造，2012（2）：32-34.
XUE Qian，WANG Zhanxue，LIU Zengwen.Numerical simulation and analysis of temperature distribution in space of aircraft engine nacelle［J］.Machinery Design and Manufacture，2012（2）：32-34.
沈长乐，刘佳鑫，王宝中，等.基于CFD仿真的工程车辆动力舱散热性能改进分析［J］.武汉理工大学学报，2017，39（3）：38-44.
SHEN Changle，LIU Jiaxin，WANG Baozhong，et al.Analysis on the improvement of heat dissipation performance of engine cabin for construction vehicles based on CFD simulation［J］.Journal of Wuhan University of Technology，2017，39（3）：38-44.
刘佳鑫，秦四成，徐振元，等.基于CFD仿真的车辆散热器模块传热性能对比分析［J］.华南理工大学学报（自然科学版），2012，40（5）：24-29.
LIU Jiaxin，QIN Sicheng，XU Zhenyuan，et al.Comparative analysis of heat exchange perfornabce of vehicle radiatoe based on CFD numerical simulation［J］.Journal of South China University of Technology（Natural Science Edition），2012，40（5）：24-29.
谢永奇，余建祖，高红霞.直升机动力舱通风冷却系统仿真［J］.航空动力学报，2006，21（2）：297-302.
XIE Yongqi，YU Jianzu，GAO Hongxia.Simulation study on helicopter nacelle ventilation cooling system［J］.Journal of Aerospace Power，2006，21（2）：297-302.
李乐，王茜，朱礼安，等.基于ABAQUS的风电齿轮箱箱体热分析［J］.北京信息科技大学学报（自然科学版），2018，33（1）：13-17.
LI Le，WANG Qian，ZHU Li'an，et al.Thermal analysis and simulation of wind turbine gear box based on ABAQUS［J］.Journal of Beijing Information Science & Technology University（Natural Science Edition），2018，33（1）：13-17.
张小婵.风电齿轮箱箱体热结构特性分析研究［D］.大连：大连理工大学，2009：31-55.
ZHANG Xiaochan.Thermal and strutural characteristic analysis and research of case for wind turbine genertor gearbox［J］.Dalian：Dalian University of Technology，2009：31-55.
CHUNG T J.Computational fluid dynamics［M］.Cambridge：Cambridge University Press，2002：365-373.
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