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多用途蒸发循环系统实验台的研制

李彦良  
【摘要】:环控系统是战斗机上重要的任务支持设备,负担着座舱制冷、通风、压调和电子设备冷却等重要功能。制冷是环控系统的主要功能,现代战斗飞机环控系统多使用空气循环制冷。但是随着机载电子设备热载荷的不断增大,空气循环制冷系统存在的效率低,对飞机性能影响大的缺点开始显现,以蒸发循环制冷系统为核心的环控系统随着第四代战斗机的出现而得到应用。 蒸发循环制冷系统的各主要部件中,冷凝器、蒸发器和其它各种换热器占据了系统的绝大部分体积和重量,而要将蒸发循环系统用于机载,全系统的体积和重量要受到严格限制。这要求机载蒸发循环系统中的各换热器要以较小的体积和重量达到较大的换热量和换热效率。 微通道换热设备具有单位体积换热面积大的特点,因此在满足同样的换热面积需求条件下可以做到比传统紧凑型换热器更小的体积。这一特点使得微通道热交换器非常适于在机载蒸发循环系统中使用。但是微通道换热研究的现有水平还不足以指导此类高要求微通道换热器的设计,因此实验研究十分必要。 本文的主要工作是设计和搭建多用途蒸发循环系统实验台,用于微通道冷凝器和蒸发器的研究。以此实验台为工具,可以得到实用的制冷剂在微通道中的流动和换热规律并指导微通冷凝器和蒸发器的设计,设计出的微通道冷凝器和蒸发器之性能也以实验台为工具进行验证,以期最终形成成熟的微通道冷凝器和蒸发器设计和测试方法。此外实验台还兼具进行蒸发循环系统控制和动态研究的功能。


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