航空活塞发动机冷却系统建模及仿真研究

摘要

以某型中空长航时无人机用航空活塞发动机冷却系统为研究对象,考虑各种传热过程,建立了发动机冷却水套、散热器、节温器和冷却液泵的热平衡微分方程组,构建了发动机冷却系统的一维仿真模型,并应用VB语言对该仿真模型进行开发。通过仿真值与试验值的对比,验证了所开发的发动机冷却系统传热模型的可信度。在发动机热负荷及流经散热器空气速度一定的条件下,研究了该发动机冷却系统的温度特性及高度特性,结果表明:对于所研究的发动机冷却系统,当环境温度从40℃下降至-40℃时,冷却水套出水温度从108.8℃下降至89.4℃;发动机冷却系统的散热性能随着工作高度的增加而下降,当工作高度分别为4000m、 6000m、 8000m时,相对于海平面状态的散热能力分别降低了5%、 12%、 22%。