基于集总参数法的坦克动力装置非稳态传热模型

发展了一个基于集总参数法的坦克动力装置非稳态传热模型,考虑了发动机燃烧室的传热、发动机主要部件的传热、冷却系统和润滑系统的工作及坦克动力舱内的空气流动,建立了燃烧气体与发动机部件、各部件之间、部件与冷却液、部件与润滑油、部件与动力舱空气之间的热耦合计算公式.对一台坦克动力装置的非稳态传热进行了实例计算,结果证实这个模型可以用于坦克动力装置非稳态传热的研究.     

装甲车辆动力装置部件温度的网络化预测方法

以装甲车辆动力装置部件为研究对象，提出了预测其温度的网络化方法，给出了传热网络模型，说明了总体计算流程。结合润滑油、冷却液、动力舱冷却空气流动及其它必要边界条件，对某型装甲车辆动力装置部件温度进行了预测，给出了预测值与实验值的对比，得到了动力装置部件温度的分布，预测了高温部位温度随发动机转速和环境温度的变化，结果表明该方法方便有效，有较好的实用意义。     

坦克液力机械传动装置热分析

综合考虑液力机械传动装置中各系统间相互作用以及润滑油，动力舱空气和车体对传热的影响，建立了坦克液力机械传动装置的整体热分析模型。模型由传动箱、液力变矩器、变速器、侧减速器的产热模型和热网络传热模型组成。对坦克机械传动工况和液力传动工况进行了热分析，得到了传动装置产热量、传热量和部件温度的详细分布。给出了温度分析值与试验值的对比。结果表明，热分析温度值与实车行驶测试值对比最大相对误差小于10%.     

V2坦克发动机80年（上）

本文介绍俄罗斯(苏联)V2发动机的产生、发展及其主要型号的总体结构特点、性能以及与坦克动力舱一体化设计的关系,探讨其结构、性能演变的规律性、技术途径和设计理念。任何事物的发展,一则依其客观内在的规律性,另则取决于人们的主观能动(创造)性;即恩格斯在《自然辩证法》中所倡导的自然观和科学方法论。作为军用产品的V2坦克发动机,开创了长达80年的研究、发展、生产历程,并且装备和使用在不同时期俄罗斯(苏联)的坦克、自行火炮和多种装甲车辆上。历史和实践表明,唯物主义认识论和方法论是设计者们推动V2坦克发动机不断发展的正确向导。     

坦克动カ舱空气流动与传热研究综述

掌握坦克动力舱内空气流动与传热状况，是合理设计其动力装置、传动装置和冷却系统的必要前提和重要环节。进行空气流动与传热研究对促进坦克动力舱设计研制水平的提高具有重要意义。文章就国内外坦克动力舱空气流动与传热研究的现状、未来发展趋势、存在的问题以及数值模拟的困难进行了综述。     

轮式装甲车辆总体设计方案性能仿真与匹配优化研究

针对轮式装甲车辆总体设计阶段的整车设计方案性能预测与匹配优化问题,建立了基于轮式装甲车辆理论与试验数据的整车及部件模型,并在此基础上,开发了基于MATLAB的传统及混合动力轮式装甲车辆总体设计方案性能仿真与匹配优化软件,通过对某型4×4车辆进行仿真分析与匹配优化并与试验数据进行比较,验证了整车及部件模型的正确性.     

坦克装甲车辆发动机排气发电技术研究

提出一种利用布雷顿(BRAYTON)循环的坦克装甲车辆发动机排气发电技术方案,对循环过程进行了热力学分析,并探讨了引入循环后对发动机性能的影响及在坦克装甲车辆上实现的可行性,分析研究表明该系统技术适用于坦克装甲车辆的发动机排气发电.     

计算流体力学在车辆冷却风道设计中的应用

建立了装甲车辆冷却风道空气湍流流动与传热的计算流体力学( CFD)计算模型，提出了确定动力舱外计算区域和网格生成步骤及保证网格质量的实用方法，应用商业软件Fluent进行3维数值求解。检验了CFD计算结果精度。将CFD计算模型应用于车辆冷却风道设计中，对风扇导流板空气阻力进行了计算，取得了较好的效果。     

电传动装甲车动カ舱内空气波场数值模拟及结构改进分析

将装甲车由机械传动改为电传动后，电机类设备的增加对动力舱内的冷却系统提出新的要求，利用计算流体动力学(CFD)技术对虚拟动力舱内空气流场进行数值模拟，可以对动力舱冷却系统的合理性进行预测分析并提出建议。以某虚拟电传动装甲车动力舱为研究对象，建立了电传动装甲车动力舱内空气流动与传热计算的物理模型和数学模型，采用标准尾K-ε方程湍流模型对舱内的流动进行了描述，对不同风扇流量下动力舱内空气流场进行了三维数值模拟与分析，为风扇流量的确定提供了理论依据；对动力舱排气窗位置进行了分析讨论，指出排气窗位置的不同会对舱内部件带来不同的冷却效果。     

装甲车辆冷却风道的一维CFD仿真

利用GT-Suite软件的Cool3D模块和GT-Cool模块离散了车辆冷却风道的3D模型,并采用边界耦合法建立了特殊冷却风道的一维CFD仿真模型.在此基础上,利用主要部件的性能试验数据建立了某装甲车辆冷却系统模型,研究环境温度和散热器高度的变化对冷却风道主要设计参数之间的影响.仿真结果为冷却风道的设计提供了理论依据.     

An Integrative Technique for Predicting Cooling Performance of Tanks

The cooling process of tanks relates to various physical actions, parts or components and fluids. A predication method is presented to evaluate the effects of cooling system for tanks . A predication model that includes the heat production, heat transfer and fluid flow modules is established. The engine combustion and friction between components act as the primary heat sources. The solid components of power transmission train are partitioned into thermal nodes. The heat conductions among the thermal nodes, coolant, lubricant, powerhouse fresh air, combustion gas and exhaust gas are taken into account. The coolant flow, lubricant flow and powerhouse air flow are also considered. The prediction model is resolved by use of a multilayer iterative technique and an arithmetic of local convergence combined with global convergence for coupled modules. A calculation example shows that the model can implement predication of cooling system under different environment temperatures and running conditions quite better.     

Numerical Simulation of Airflow Field and Structure Improvement in Engine Compartment of Armored Vehicles with Electric Transmission

When the mechanical drive is changed into the electric transmission,the cooling system of the engine compartment should be altered to meet the new requirement for the increasing in equipment such as electric apparatus.In order to predict and analyze the rationality of cooling system in the virtual engine compartment,the numerical simulation of airflow fields in the engine compartment by using computational fluid dynamics（CFD） technique is necessary.An armored vehicle with electric transmission in the research is taken as the research object.The physical model and mathematical model for the computation of 3D air flow and heat transfer in the engine compartment of an armored vehicle with electric transmission is established.Turbulent flow in the compartment is described by using the standard k-ε two-equation turbulence model.The temperature and velocity fields of 3D air flow in the engine compartment are numerically simulated and analyzed based on different fan＇s flux.A theoretical basis for determination of the fan＇s flux is given by the simulation results.The positions of the air-vent shutter are analyzed.The simulation results show that the different positions of the air-vent shutter can lead to different cooling efficiencies.     

基于计算流体力学的车辆发动机散热器芯部外形优化

为降低散热器空气侧流动阻力和芯部体积以达到节约冷却风扇功率和车辆动力舱空间的目的,建立了散热器空气侧计算流体力学（CFD）模型和基于CFD分析的散热器芯部外形优化模型。在满足散热需求和动力舱安装空间要求的前提下,以空气侧流动阻力和芯部体积为目标函数,基于遗传算法对一板翅式散热器芯部外形进行了优化,对优化后散热器的散热性能进行了校核。结果表明,所建优化模型是可行的。采用正交试验设计法确定了各变量对优化目标影响的主次顺序：在空气流量一定时,散热器芯部高度对散热器空气侧流动阻力和芯部体积的影响最为显著。     

固体火箭发动机尾焰注水流场对导流槽排导性能影响研究

为了研究固体火箭发动机尾焰注水流场对导流槽排导通畅性的影响,设计了火箭发动机和导流槽缩比模型并完成了发动机系留点火及注水试验。结果表明：向尾焰注水能够使流入导流槽内混合气体温度降低到原来的1/2,实现对导流槽的热防护;但大量的水蒸气生成并与燃气混合后进入导流槽,影响了导流槽的排导性能。为了解决该问题,建立了在Mixture多相流模型基础上的数值计算模型,在Mixture多相流模型中以源项形式添加液态水与燃气两相流作用过程中的质量和能量转移方程,通过与试验数据对比,验证计算模型具有较高的精度和可靠性,并进一步得出燃气流场和液体流场的相互作用和对导流槽的排导性能的影响。在此基础上分析了发动机喷管数量、导流型面曲线类型对导流槽排导通畅性的影响,为火箭发动机尾焰注水系统工程应用提供参考。     

海拔高度对柴油机缸内热流分布影响规律研究

为了分析高原环境下柴油机缸内热流分布变化规律,采用计算流体动力学方法对不同海拔高度条件下的柴油机燃烧过程进行了三维数值模拟研究。结果表明：考虑燃气向缸壁传热的燃烧过程计算时,壁面函数采用Han-Reitz模型可以得到满意结果;随着海拔高度升高,过量空气系数降低,滞燃期延长,着火推迟,燃烧恶化,爆压降低,燃烧温度升高;海拔高度越高,喷雾贯穿动量越大,壁面换热系数增长速度越快,在上止点后气体流动性对换热系数的影响所占比重增大,而进气流量对换热系数的影响比重降低,换热系数随着海拔高度升高而增大;在换热系数、壁面燃气温度和壁面油膜燃烧影响下,高海拔燃烧时壁面平均热流大幅度增大,海拔高度从1 000 m升高到4 500 m 后,缸盖和活塞瞬时平均热流最大值增幅分别达到30%和26%.     

隔热柴油机活塞热负荷研究

本文对150单缸隔热柴油机活塞热负荷进行了研究,以实测温度为边界条件,用二维平面、轴对称平面温度场专用计算程序,对隔热前后活塞温度场和热流作了计算,绘制出等温线图和热流图。研究表明,燃烧室表面喷涂陶瓷隔热层后,减少了高温气体向燃烧室壁的传热量,改善了活塞热负荷。     

柴油引燃天然气双燃料燃烧稳定性研究

本文对天然气和柴油双燃料发动机的复合燃烧规律进行了研究，主要阐述负荷、转速、替代率、柴油供油特性、引燃油量、进气混合气浓度和供油提前角等因素对燃烧循环变动、燃烧恶化和爆震燃烧等的影响及其特征。     

燃烧器流动换热性能数值模拟

针对燃烧器内壳体壁面在高温燃气作用下产生变形、裂纹、皱曲和局部过热等故障,该文采用FLUENT软件对燃烧器的流动换热特性进行了数值计算,建立了燃烧器流动换热的物理模型,分析了高温燃气的压力、温度及速度分布、燃烧器内壳体内外壁面的温度分布、冷却水侧的温度分布和压力损失,旨在为燃烧器研发、设计及优化提供理论依据。数值计算结果表明,燃烧器喷管流通面积的减小使燃气的流速急剧增大,对燃烧器球形底部形成强烈冲击,导致燃烧器底部传热恶化,冷却效果不好,出现局部高温;冷却通道内冷却水最高温度小于冷却水压力对应的饱和水温度,冷却水不会发生沸腾;冷却水通道的沿程压降主要损失在螺旋通道内。