临近空间环境下封闭方腔内耦合换热特性

摘要：

以临近空间浮空器载荷舱为应用背景,对复杂热边界条件下含热源的三维封闭方腔内自然对流、表面辐射和导热的耦合问题进行了数值模拟.综合考虑对流换热、长波辐射、太阳辐射等因素的影响,建立了临近空间热环境模型.通过Fluent软件用户自定义函数(UDF)引入外部非定常的辐射-对流耦合热边界条件,对腔内换热特性的昼夜变化进行研究,并分析了腔壁厚度、发射率和导热系数对其的影响.数值结果表明,腔内平均温度昼夜变化很小,约为 12.9 K,但温度场分布随太阳方位变化而变化;腔内对流换热较弱,同一时刻最大温差约为71.3 K;腔壁热阻和发射率增加会削弱自然对流的强度.

关键词：临近空间、封闭方腔、耦合传热、自然对流、数值模拟

所属期刊栏目：44

分类号：V273(各类型航空器)

在线出版日期：2018-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1283-1293