高速运载器发电/制冷联合系统稳态性能

• 作者: 郭良 李恒 庞丽萍 毛晓东 赵竞全 杨晓东
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 空气压缩制冷 发电制冷技术 空气-燃油换热器 计算机模拟 传热 热力学
• 年，卷（期）: 2021,（S1）
• 所属期刊栏目: 能源和环境工程
• 页码范围: 391-396
• 页数: 5页
• 分类号: V219
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191130

摘要

目前高速运载器的研究已成为国内外航空科学领域的热点问题，速度的提高导致传统的空气热沉已经不能单独作为环境控制系统的制冷工质，同时电子设备的剧增带来更多的热负荷和更大的电量消耗，因此发电量和制冷量成为制约高速运载器性能提高的两大难题。从最基本的空气压缩制冷循环出发，结合现有的燃油作为热沉的环境控制系统，提出一种新型的高速运载器发电制冷技术方案，并对其稳态性能做出详细的分析研究。该方案可以充分利用燃油作为热沉，在保证燃油不超过安全温度限时将机载热负荷有效传递给燃油，最后送入发动机燃烧，而且可以实现利用高温高压的空气作为动力驱动发电装置，满足高速运载器对于电能的需求。经过详细的理论计算和计算机建模仿真，得出的研究结果表明，在1.45kg·s-1、644℃和3.89bar（绝压）的引气条件下，通过调整系统的各个部件参数，保证燃油最高温度不超过150℃时，系统的发电量可以达到200kW；同时在100kW热负荷条件下可以将舱室的温度控制在30℃左右，能够很好地满足高速运载器对于电能的需求和热负荷的控制。