【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于航空發動機換熱器性能驗證實驗領域，尤其涉及一種航空發動機換熱器模化實驗方法。
技術介紹
1、航空發動機中部件與部件之間熱量交換大多在換熱器中進行，所以換熱器的性能參數在一定程度上決定了航空發動機子部件間協調運作的效率，目前對于航空發動機研究手段主要有實驗和數值仿真兩種，數值仿真能夠針對換熱器內部結構開展研究，獲得結構對流體流動換熱特性的影響，有利于對換熱器開展結構優化；實驗方法主要是對已有換熱器進行性能校核，保證換熱器性能滿足發動機需求。然而，目前針對航空發動機換熱器的實驗研究多集中于低溫、低壓、低流量的層面，無法有效驗證換熱器實際工作環境性能，而在地面實驗室條件下模擬真實高空熱交換環境難度巨大，經濟成本和技術成本要求較高。因此，亟需一種航空發動機換熱器模化實驗方法。
技術實現思路
1、為解決上述技術問題，本專利技術提出了一種航空發動機換熱器模化實驗方法，能夠解決地面實驗存在的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種航空發動機換熱器模化實驗方法，包括：
3、基于航空發動機換熱器模型或樣件，獲取換熱器結構和所述換熱器結構的冷熱流體流動參數；
4、基于所述冷熱流體流動參數，獲取所述換熱器的性能參數指標；
5、基于所述性能參數指標，獲取所述性能參數指標和無量綱準則參數的匹配關系式；
6、基于所述匹配關系式，對所述無量綱準則參數進行模化，獲取模化后的性能參數指標；
7、基于所述模化后的性能參數指標
8、基于校驗后的換熱器性能數據驗證模化前的航空發動機換熱器性能。
9、可選的，所述冷熱流體流動參數包括：流體溫度、密度、動力粘性系數、流動速度、熱流體、冷流體、換熱器管壁固體導熱系數、冷流體側對流換熱系數、熱流體側對流換熱系數、熱流體側換熱器管壁溫度和換熱器管壁厚度。
10、可選的，性能參數指標為：
11、
12、其中，θ為熱流體溫降無量綱參數，tg為換熱器入口熱流體溫度、t為換熱器出口熱流體溫度，tci為換熱器入口冷流體溫度。
13、可選的，所述無量綱準則參數包括：熱流體側雷諾數、熱流體側普朗特數、熱流體側努賽爾數、熱流體側畢渥數、熱流體側與冷流體側對流換熱系數比、流通面積與截面積之比。
14、可選的，所述匹配關系式為：
15、
16、其中，tg為熱流體溫度，tg,out為熱流體出口溫度，tci為冷流體溫度，reg為熱流體側雷諾數，prg為普朗特數，nug為努賽爾數，big為畢渥數，hg/hc為熱流體側與冷流體側對流換熱系數比，ag/a1為流通面積與截面積之比。
17、可選的，對所述無量綱準則參數進行模化包括：分別對所述熱流體側雷諾數、熱流體側普朗特數、熱流體側努賽爾數、熱流體側畢渥數、熱流體側與冷流體側對流換熱系數比、流通面積與截面積之比進行模化。
18、可選的，對所述熱流體側雷諾數進行模化包括：
19、基于幾何尺寸不變的情況，保證模化前后的熱流體質量流量和熱流體動力黏性系數之比相等，即：
20、其中，regl為模化前熱流體側雷諾數，reg2為模化后熱流體側雷諾數，為模化前熱流體質量流量，為模化后熱流體質量流量，μg1為模化前熱流體動力黏性系數，μg2模化后熱流體動力黏性系數，lg1為模化前熱流體側特征長度，lg2為模化后熱流體側特征長度，ag1為模化前熱流體側流體流通面積，ag2為模化后熱流體側流體流通面積；
21、對所述熱流體側畢渥數進行模化包括：保證模化前后熱流體側流體導熱系數與固體導熱壁面的導熱系數比值相等，即：
22、其中，big1：為模化前熱流體側畢渥數，big2為模化后熱流體側畢渥數，λgl為模化前熱流體側流體導熱系數，λg2為模化后熱流體側流體導熱系數，ks1為模化前固體導熱壁面的導熱系數，ks2為模化后固體導熱壁面的導熱系數；
23、對所述熱流體側與冷流體側對流換熱系數比進行模化包括：分別對冷流體側雷諾數、熱流體側雷諾數和冷流體側導熱系數、熱流體側導熱系數進行模化。
24、與現有技術相比，本專利技術具有如下優點和技術效果：
25、根據本專利技術可以通過實驗室模化的手段對航空發動機換熱器性能進行驗證，通過低流量、低溫的冷熱流體參數達到模擬高流量、高溫的真實工況的實驗驗證效果，大大降低地面實驗成本及難度，減小實驗風險，提高實驗設備的利用效率，產生較大的經濟收益。
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1.一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，所述冷熱流體流動參數包括：流體溫度、密度、動力粘性系數、流動速度、熱流體、冷流體、換熱器管壁固體導熱系數、冷流體側對流換熱系數、熱流體側對流換熱系數、熱流體側換熱器管壁溫度和換熱器管壁厚度。
3.根據權利要求1所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，所述性能參數指標為：
4.根據權利要求1所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，所述無量綱準則參數包括：熱流體側雷諾數、熱流體側普朗特數、熱流體側努賽爾數、熱流體側畢渥數、熱流體側與冷流體側對流換熱系數比、流通面積與截面積之比。
5.根據權利要求4所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，所述匹配關系式為：
6.根據權利要求1所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，對所述無量綱準則參數進行模化包括：分別對熱流體側雷諾數、熱流體側普朗特數、熱流體側努賽爾數、熱流體側畢渥數、熱流體側與冷流體側對流換熱系數比、
7.根據權利要求6所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，對所述熱流體側雷諾數進行模化包括：
...【技術特征摘要】
1.一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，所述冷熱流體流動參數包括：流體溫度、密度、動力粘性系數、流動速度、熱流體、冷流體、換熱器管壁固體導熱系數、冷流體側對流換熱系數、熱流體側對流換熱系數、熱流體側換熱器管壁溫度和換熱器管壁厚度。
3.根據權利要求1所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，所述性能參數指標為：
4.根據權利要求1所述的一種航空發動機換熱器模化實驗方法，其特征在于，所述無量綱準則參數包括：熱流體側雷諾數、熱流體側普朗特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：林聚強，李海旺，謝剛，龔維軍，
申請(專利權)人：天目山實驗室，
類型：發明
國別省市：
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