一种流经燃油箱液压管路传热计算方法技术

本申请属于机电及液压技术领域，特别涉及一种流经燃油箱液压管路传热计算方法。包括：根据雷诺数判断导管内液压油的流动状态是否为湍流，若是，根据雷诺数方程、第一普朗特数方程、第一换热准则方程以及第一努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管内的第一传热系数；根据第二普朗特数方程、格拉晓夫数方程、第二换热准则方程以及第二努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管外的第二传热系数；获取管路总传热系数方程，并根据第一传热系数、第二传热系数以及管路总传热系数方程，计算出管路总传热系数。本申请能够快速得到液压管路传热系数，计算精确度非常高，对液压管路设计有很强的指导作用，具有很强的工程实用性。具有很强的工程实用性。具有很强的工程实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种流经燃油箱液压管路传热计算方法


[0001]本申请属于机电及液压
，特别涉及一种流经燃油箱液压管路传热计算方法。

技术介绍

[0002]液压系统的温度型别是液压系统和元件设计的最重要原始依据，合理的选择液压系统温度型别对于系统的热设计具有重要意义，对于液压系统的温度控制设计同样具有重要意义。在满足飞机和系统要求的情况下，如何提高系统散热能力计算的准确性进而采用简单、有效的系统散热方案，对于液压系统功能、性能指标的保证以及重量指标的控制具有重要意义。
[0003]以往对于液压系统的散热设计，主要是考虑液压泵、舵机等泄露较大的附件，在其回油管路中布置热交换器，很少在燃油箱布置管路达到液压与燃油进行热交换的目的。另外，对于液压与燃油通过管路进行热交换的计算一直找不到一种合适的计算方法。
[0004]因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供了一种流经燃油箱液压管路传热计算方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
[0006]本申请的技术方案是：
[0007]一种流经燃油箱液压管路传热计算方法，包括：
[0008]步骤一、获取导管内液压油的雷诺数方程，计算出导管内液压油的雷诺数，并根据所述雷诺数判断导管内液压油的流动状态是否为湍流，若是，
[0009]获取导管内的第一普朗特数方程、第一换热准则方程以及第一努塞尔数与传热系数关系方程，并根据所述雷诺数方程、所述第一普朗特数方程、所述第一换热准则方程以及所述第一努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管内的第一传热系数；
[0010]步骤二、获取导管外燃油的第二普朗特数方程、格拉晓夫数方程、第二换热准则方程以及第二努塞尔数与传热系数关系方程，并根据所述第二普朗特数方程、所述格拉晓夫数方程、所述第二换热准则方程以及所述第二努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管外的第二传热系数；
[0011]步骤三、获取管路总传热系数方程，并根据所述第一传热系数、所述第二传热系数以及所述管路总传热系数方程，计算出管路总传热系数。
[0012]在本申请的至少一个实施例中，步骤一中，所述获取导管内液压油的雷诺数方程，计算出导管内液压油的雷诺数，并根据所述雷诺数判断导管内液压油的流动状态是否为湍流，若是，
[0013]获取导管内的第一普朗特数方程、第一换热准则方程以及第一努塞尔数与传热系数关系方程，并根据所述雷诺数方程、所述第一普朗特数方程、所述第一换热准则方程以及
所述第一努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管内的第一传热系数，包括：
[0014]获取导管内液压油的雷诺数方程：
[0015][0016]其中，Re为雷诺数，V为液压油流速，d1为导管的内径，υ1为液压油运动黏度，Q为液压油流量；
[0017]计算出导管内液压油的雷诺数，并根据所述雷诺数判断导管内液压油的流动状态是否为湍流，若是，
[0018]获取导管内的第一普朗特数方程、第一换热准则方程以及第一努塞尔数与传热系数关系方程，其中，
[0019]所述第一普朗特数方程为：
[0020][0021]其中，Pr为普朗特数，C
P1
为液压油比热容，ρ1为液压油的密度，λ1为液压油的导热系数；
[0022]所述第一换热准则方程为：
[0023]Nu＝0.023Re
0.8
Pr
n
ꢀꢀ
(3)
[0024]其中，Nu为努塞尔数，Pr为普朗特数；
[0025]n在液体被加热时取0.4，在液体被冷却时取0.3；
[0026]所述第一努塞尔数与传热系数关系方程为：
[0027][0028]其中，k1为第一传热系数；
[0029]根据所述雷诺数方程(1)、所述第一普朗特数方程(2)、所述第一换热准则方程(3)以及所述第一努塞尔数与传热系数关系方程(4)，计算出导管内的第一传热系数。
[0030]在本申请的至少一个实施例中，步骤二中，所述获取导管外燃油的第二普朗特数方程、格拉晓夫数方程、第二换热准则方程以及第二努塞尔数与传热系数关系方程，并根据所述第二普朗特数方程、所述格拉晓夫数方程、所述第二换热准则方程以及所述第二努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管外的第二传热系数，包括：
[0031]获取导管外燃油的第二普朗特数方程、格拉晓夫数方程、第二换热准则方程以及第二努塞尔数与传热系数关系方程，其中，
[0032]所述第二普朗特数方程为：
[0033][0034]其中，Pr为普朗特数，υ2为燃油运动黏度，C
P2
为燃油比热容，ρ2为燃油的密度，λ2为燃油的导热系数；
[0035]所述格拉晓夫数方程为：
[0036][0037]其中，g为重力加速度，β
t
为体积膨胀系数，Δt为燃油与导管壁的温度差，d2为导管的外径；
[0038]所述第二换热准则方程为：
[0039]Nu＝C(Gr
·
Pr)
N
ꢀꢀ
(7)
[0040]其中，Nu为努塞尔数，C为常数，Gr为格拉晓夫数，Pr为普朗特数，N为1/3；
[0041]所述第二努塞尔数与传热系数关系方程为：
[0042][0043]其中，k2为第二传热系数；
[0044]根据所述第二普朗特数方程(5)、所述格拉晓夫数方程(6)、所述第二换热准则方程(7)以及所述第二努塞尔数与传热系数关系方程(8)，计算出导管外的第二传热系数。
[0045]在本申请的至少一个实施例中，步骤三中，所述获取管路总传热系数方程，并根据所述第一传热系数、所述第二传热系数以及所述管路总传热系数方程，计算出管路总传热系数，包括：
[0046]获取管路总传热系数方程：
[0047][0048]其中，K为管路总传热系数，k1为第一传热系数，d1为导管的内径，k2为第二传热系数，d2为导管的外径，λ为管壁的导热系数；
[0049]将所述第一传热系数以及所述第二传热系数代入所述管路总传热系数方程中，计算出管路总传热系数。
[0050]在本申请的至少一个实施例中，还包括步骤四、
[0051]获取导管流经燃油箱的散热方程：
[0052][0053]其中，C
P1
为液压油比热容，Q为液压油流量，ρ1为液压油的密度，K为管路总传热系数，A为流经燃油箱的导管外表面积，T0为液压油初始温度，T1为流经燃油箱后的液压油温度，T
a
为环境温度；
[0054]获取马达工作带来的液压油温升量，根据马达工作带来的所述液压油温升量得到流经燃油箱后的液压油温降量，其中，所述液压油温降量等于所述液压油温升量；
[0055]根据液压油初始温度以及所述液压油温降量，计算出流经燃油箱后的液压油温度；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流经燃油箱液压管路传热计算方法，其特征在于，包括：步骤一、获取导管内液压油的雷诺数方程，计算出导管内液压油的雷诺数，并根据所述雷诺数判断导管内液压油的流动状态是否为湍流，若是，获取导管内的第一普朗特数方程、第一换热准则方程以及第一努塞尔数与传热系数关系方程，并根据所述雷诺数方程、所述第一普朗特数方程、所述第一换热准则方程以及所述第一努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管内的第一传热系数；步骤二、获取导管外燃油的第二普朗特数方程、格拉晓夫数方程、第二换热准则方程以及第二努塞尔数与传热系数关系方程，并根据所述第二普朗特数方程、所述格拉晓夫数方程、所述第二换热准则方程以及所述第二努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管外的第二传热系数；步骤三、获取管路总传热系数方程，并根据所述第一传热系数、所述第二传热系数以及所述管路总传热系数方程，计算出管路总传热系数。2.根据权利要求1所述的流经燃油箱液压管路传热计算方法，其特征在于，步骤一中，所述获取导管内液压油的雷诺数方程，计算出导管内液压油的雷诺数，并根据所述雷诺数判断导管内液压油的流动状态是否为湍流，若是，获取导管内的第一普朗特数方程、第一换热准则方程以及第一努塞尔数与传热系数关系方程，并根据所述雷诺数方程、所述第一普朗特数方程、所述第一换热准则方程以及所述第一努塞尔数与传热系数关系方程，计算出导管内的第一传热系数，包括：获取导管内液压油的雷诺数方程：其中，Re为雷诺数，V为液压油流速，d1为导管的内径，υ1为液压油运动黏度，Q为液压油流量；计算出导管内液压油的雷诺数，并根据所述雷诺数判断导管内液压油的流动状态是否为湍流，若是，获取导管内的第一普朗特数方程、第一换热准则方程以及第一努塞尔数与传热系数关系方程，其中，所述第一普朗特数方程为：其中，Pr为普朗特数，C
P1
为液压油比热容，ρ1为液压油的密度，λ1为液压油的导热系数；所述第一换热准则方程为：Nu＝0.023Re
0.8
Pr
n
(3)其中，Nu为努塞尔数，Pr为普朗特数；n在液体被加热时取0.4，在液体被冷却时取0.3；所述第一努塞尔数与传热系数关系方程为：
其中，k1为第一传热系数；根据所述雷诺数方程(1)、所述第一普朗特数方程(2)、所述第一换热准则方程(3)以及所述第一努塞尔数与传热系数关系方程(4)，计算出导管内的第一传热系数。3.根据权利要求2所述的流经燃油箱液压管路传热计算方法，其特征在于，步骤二中，所述获取导管外燃油的第二普朗特数方程、格拉晓夫数方程、第二换热准则方程以及第二努塞尔数与传...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，
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：