機翼電加熱防冰結(jié)構(gòu)中一般包含復(fù)合材料層,電熱防冰系統(tǒng)工作時防冰結(jié)構(gòu)傳熱的各向異性特征,易造成其溫度分布不均,從而導(dǎo)致層內(nèi)、層間產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力。因此,有必要對機翼電加熱防冰結(jié)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)溫度場計算以及結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力分析。本文采用歐拉法計算機翼外表面水滴撞擊特性,采用邊界層積分法計算機翼外表面對流換熱系數(shù),并與文獻(xiàn)中的結(jié)果進(jìn)行對比驗證。分析計算流經(jīng)機翼外表面各項熱流,得到結(jié)構(gòu)熱分析的邊界條件。根據(jù)機翼蒙皮電加熱結(jié)構(gòu),建立了含內(nèi)熱源的三維各向異性導(dǎo)熱模型,采用控制容積積分法離散控制方程。運用MATLAB,編制了計算蒙皮結(jié)構(gòu)瞬態(tài)溫度場的程序,并計算得到了采用不同鋪層方向的復(fù)合材料時的結(jié)構(gòu)溫度場。計算分析表明:機翼外表面溫度處于10℃¹10℃之間,符合防冰標(biāo)準(zhǔn),溫度曲線與文獻(xiàn)中的數(shù)值和實驗結(jié)果有良好的吻合。纖維朝向為s方向（θ=90~o）時,利于熱量在翼弦方向擴(kuò)散,沿翼弦方向的溫度曲線較為平滑,結(jié)構(gòu)高溫區(qū)域較小,最高溫度較低�；贏NSYS建立機翼貼體坐標(biāo)系下的蒙皮層三維模型,將計算得到的防冰結(jié)構(gòu)瞬態(tài)溫度場作為溫度載荷加載到熱應(yīng)力計算模型上,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)熱應(yīng)力計算,得到了結(jié)構(gòu)熱...

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【學(xué)位級別】：碩士

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圖1.1復(fù)合材料在A380飛機上的應(yīng)用無人機上應(yīng)用的復(fù)合材料，一般也在50%～80%之間，其用量超過有人機的

電熱防冰過程中復(fù)合材料機翼溫度場及熱應(yīng)力分析是世界上第一個把復(fù)合材料用于機翼和機身的大型民機。另一邊，空客公司的A350XWB客其52%的復(fù)合材料用量更是創(chuàng)造了民機復(fù)合材料用量之最。現(xiàn)在，復(fù)合材料在大型民機上的用已經(jīng)呈現(xiàn)出大步前進(jìn)的趨勢[2]。直升機上應(yīng)用的復(fù)合材料目前可....

圖1.2典型加熱器剖面圖

c.模制結(jié)構(gòu)的加熱器圖1.2典型加熱器剖面圖復(fù)合材料的機翼電加熱結(jié)構(gòu)的熱力學(xué)特性是各向異性的，其在熱環(huán)境下導(dǎo)致層內(nèi)、層間產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，層合結(jié)構(gòu)易發(fā)生變形、分層，影響飛證防冰表面溫度是否達(dá)到防冰目的的需求以及防止機翼電加熱結(jié)構(gòu)溫度求，有必要對含有復(fù)合材料的機翼蒙皮電加熱結(jié)構(gòu)....

圖2.4不同氣象條件下水收集系數(shù)

圖2.4不同氣象條件下水收集系數(shù)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計算面對流換熱系數(shù)是影響對流散熱熱流、蒸發(fā)散熱熱流的重要因素，表面實驗、附面層積分法和計算流體力學(xué)（CFD）方法。其中，附面層積分與精度，在機翼前緣流動計算中得到廣泛應(yīng)用。CFD方法求解對流換熱

圖2.5不同氣象條件下，機翼表面壓力系數(shù)分布

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文對流換熱系數(shù)關(guān)聯(lián)式。的對流換熱系數(shù)可以根據(jù)Smith和Spalding近似進(jìn)行預(yù)測[61]：0.529.89stagssmestagdscdVVReCNutag—駐點處的努賽爾數(shù)，定義為stagsstag....

本文編號：4020633