A simulation method of transient temperature field of fuel tank structure is presented. Firstly, the model of fuel tank structure is established. Secondly, the fuel and air in the fuel tank structure are simplified into several mass units. Through the analysis of fuel consumption process, the fuel and air are divided into several layers in vertical direction, each layer includes fuel quality unit and air quality unit. The convective heat transfer unit among element, air quality unit and fuel tank structure model. Finally, the life-and-death element method is applied to simulate the fuel consumption and inflow process in fuel tank by controlling the life and death of fuel quality unit, air quality unit and convective heat transfer unit.
【技术实现步骤摘要】
一种油箱结构瞬态温度场的模拟方法
本专利技术涉及飞行器油箱结构设计技术，特别涉及一种油箱结构瞬态温度场的模拟方法。
技术介绍
高超声速飞行器油箱结构，在热载荷作用下，而引起油箱结构热变形，由于内部各部分之间相互约束无法实现自由膨胀或收缩，就会产生热应力。在温度变化剧烈的部分区域，热应力甚至与机械应力处于同一量级，对油箱结构的使用功能和结构安全性产生明显不利影响。因此，必须对高超声速飞行器的温度进行严格控制。现有的CFD流体分析方法对流体的温度场分析精度较高，但在分析流体变化过程时分析周期长，效率低；热网格法分析速度较快，但对结构简化过多，无法获得油箱结构的温度场分布。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种油箱结构瞬态温度场的模拟方法，以快速高效地模拟高超声速飞行器在燃油消耗或流入过程中油箱结够的温度场。本专利技术的技术方案是：一种油箱结构瞬态温度场的模拟方法，包括以下步骤：步骤1、建立油箱结构模型；步骤2、将油箱结构内的燃油、空气简化为多个质量单元，通过对燃油消耗过程的分析，将燃油、空气按在竖直方向划分为多个层，每一层均包括燃油质量单元和空气质量单元；步骤3、根...
【技术保护点】
1.一种油箱结构瞬态温度场的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立油箱结构模型；步骤2、将油箱结构内的燃油、空气简化为多个质量单元，通过对燃油消耗过程的分析，将燃油、空气按空间竖直方向划分为多个层，每一层均包括燃油质量单元和空气质量单元；步骤3、根据所述燃油质量单元和空气质量单元的分布情况建立燃油质量单元、空气质量单元以及油箱结构模型三者之间的对流换热单元，并设置对流换热单元的换热系数；步骤4、应用生死单元法，通过控制所述燃油质量单元、空气质量单元和对流换热单元的生死，模拟油箱中燃油的消耗和流入过程。
【技术特征摘要】
1.一种油箱结构瞬态温度场的模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立油箱结构模型；步骤2、将油箱结构内的燃油、空气简化为多个质量单元，通过对燃油消耗过程的分析，将燃油、空气按空间竖直方向划分为多个层，每一层均包括燃油质量单元和空气质量单元；步骤3、根据所述燃油质量单元和空气质量单元的分布情况建立燃油质量单元、空气质量单元以及油箱结构模型三者之间的对流换热单元，并设置对流换热单元的换热系数；步骤4、应用生死单元法，通过控制所述燃油质量单元、空气质量单元和对流换热...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，强博，魏衍强，郑涵天，穆泉旭，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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