飞机座舱压力调节系统仿真研究:V245.1论文编号:102870113-S156学科分类号:080705硕士学位论文飞机座舱压力调节系统仿真研究研究生姓名魏晓永学科、专业制冷及低温工程研究方向飞行器环境控制指导教师方贤德教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一二年十二月Nan激ngUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringSimulationofPressureRegulatingSystemofAircraftCabinAThesisinRefrigerationandCryogenicEngineeringbyWeiXiaoyongAdvisedbyProf.FangXiandeSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2012承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名:日期:南京航空航天大学硕士学位论文摘要高性能飞机势必要配有一套先进的座舱压力调节系统,舒适的座舱环境是机组人员高效率工作的保障。但是,目前对座舱压力调节系统的研究还达不到要求,尤其国内的研究还很不足。本文对座舱压力调节系统中的排气活门进行了理论分析和仿真模拟相结合的研究。分析了国内外的研究现状,飞机飞行环境的特点,飞行中应满足的座舱高度、座舱压差、压力变化速率、以及压力制度等。建立了座舱和排气活门的数学模型,确定了活门的初始开度及整体尺寸,使用CATIA建立三维实物模型,用GAMBIT划分以四面体为主的非结构化网格,检查网格质量,定义各边界条件;使用C++结合FLUENT的宏函数编写了活门进口、出口和动壁的UDF,并在FLUENT中对相应边界使用UDF,对动壁、变形边界及变形区域设置动网格。经过仿真计算,得到了活门流量、开度与高度的相互关系,不同高度时活门内部的压力和速度云图,对仿真得到的活门开度、流量与高度的关系及压力、速度云图进行分析;最后,利用获得的仿真方法对MA700飞机的压力调节系统进行了模拟,以验证本仿真的实用性。本文工作为今后座舱压力调节系统的研究提供了借鉴,具有一定的使用价值。关键词:座舱压力调节,排气活门,FLUENT仿真,流量特性,活门开度I飞机座舱压力调节系统仿真研究ABSTRACTHigh-performanceaircraftisboundtobeequippedwithasetofstate-of-the-artcabinpressureregulatingsystem.Comfortablecabinenvironmentcanensureaircrewworkefficiently.However,researchforthesystemcannotreachtherequirementatpresent;especiallydomesticresearchisstillinsufficientAcombinationresearchoftheoreticalanalysisandsimulationstudyforexhaustvalveofcabinpressureregulatingsystemhasbeencompletedinthispaper.Researchstatusathomeandabroad,characteristicsofaircraftflightenvironment,cabinaltitude,cabinpressuredifferential,pressurechangespeedandpressureregimethatshouldbemetintheflightareanalyzedThevalve'sopeningdegreeandoverallsizehavebeenobtainedthroughestablishingthemathematicalmodelofthecabinandexhaustvalve.Three-dimensionalphysicalmodelofvalveisbuiltbyCATIA.Thetetrahedron-basedunstructuredgridisdivided,themeshqualityischeckedandboundaryconditionsaresetusingGAMBIT.TheUDFsofvalveimports,exportandmovingwallhavebeencompliedbyusingC++andmacrofunctionsandusedforcorrespondingboundariesDynamicmeshesformovingwall,deformationboundaries,anddeformationzoneshavebeensetinFLUENTTherelationshipsofvalveflux,openingdegreewithheightandexhaustvalveinternalpressureandvelocitydistributionhavebeenobtainedthroughsimulatingandanalyzedthen.Finally,thepressureregulatingsystemofMA700issimulatedusingthesimulationprincipletoverifyth...