Разработка математической модели аэродинамики продувочного контура установки охлаждения воздуха

Авторы

Купчик В. С., Февральских А. В.^*

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: a.fevralskih@gmail.com

Аннотация

В современных пассажирских самолетах обеспечение комфортных условий в герметичной кабине и отсеках оборудования требует эффективной работы системы кондиционирования воздуха.  Разработка методов исследования аэродинамики и теплообмена СКВ является одним из актуальных направлений развития науки о механике жидкости, газа и плазмы, поскольку для достоверного определения физических характеристик течений в таких системах необходимо учитывать в совокупности внешнее обтекание летательного аппарата, внутренние течения, наличие отрывных течений во внутренних каналах системы кондиционирования воздуха, а также особенности течения в составных агрегатах.

В статье представлены результаты разработки математической модели аэродинамики и теплообмена продувочного контура установки охлаждения воздуха системы кондиционирования воздуха и системы нейтрального газа на основе методов вычислительной аэродинамики, приведены результаты исследований массопереноса, температурных и скоростных характеристик, представлены результаты валидации разработанной математической модели на примере сравнения с результатами испытаний как на уровне отдельных агрегатов, так и системы в целом.

Ключевые слова:

Математическое моделирование; аэродинамика летательного аппарата; продувочный контур; установка охлаждения воздуха; система кондиционирования воздуха

Список источников

1. Старостин, К.И. Математическое моделирование авиационных систем кондиционирования воздуха с учетом влажности / К.И. Старостин // Вестник Московского авиационного института. – 2009. – Т. 16, № 2. – С. 17. – EDN KUUDPV.

2. Тищенко, И.В. Создание динамической модели для отработки контура регулирования температуры в системе кондиционирования воздуха самолета / И.В. Тищенко, Н.А. Лавров, С.И. Хуциева // Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования и жизнеобеспечения : Третья международная научно-практическая конференция: материалы конференции, Москва, 19 ноября 2020 года – 20 2019 года. – Москва: Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет), 2020. – С. 347-355.

3. Евдокименков, В.Н. Интегральная оценка текущего технического состояния бортовых систем самолета на основе их эталонных образов / В.Н. Евдокименков, Р.В. Ким, А.А. Воронов, А.Б. Векшина // Труды МАИ. – 2014. – № 77. – С. 11. – EDN TBHBTR.

4. Попова, А. И. Расчет клапанов систем автоматического регулирования давления самолетов / А. И. Попова, О. Н. Третьякова // Труды МАИ. – 2014. – № 77. – С. 5. – EDN TBHBQF.

5. Волков, А. А. Расчет интенсивности вентиляции гермоотсеков самолета / А. А. Волков // Труды МАИ. – 2011. – № 42. – С. 8. – EDN NDRKGP.

6. Силуянова М.В., Попова Т.В. Исследование теплообменного аппарата для газотурбинных двигателей сложного цикла / М.В. Силуянова, Т.В. Попова // Труды МАИ. 2015. №80. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-teploobmennogo-apparata-dlya-gazoturbinnyh-dvigateley... (дата обращения: 29.12.2025).

7. Байметова, Е.С. Построение гидравлической модели теплообменного аппарата / Е.С. Байметова, М.Р. Королева // Труды Института системного программирования РАН. – 2025. – Т. 37, № 2. – С. 129-140. – DOI 10.15514/ISPRAS-2025-37(2)-9. – EDN CCXWOC.

8. Пащенко, Н.И. Термодинамический анализ циклов систем кондиционирования воздуха : специальность 01.04.14 «Теплофизика и теоретическая теплотехника» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Пащенко Наталья Ивановна. – Новосибирск, 2010. – 155 с. – EDN QEVAIP.

9. Вербанов, И.С. Разработка методов расчетно-экспериментального определения теплогидравлических характеристик пластинчатых и аддитивных теплообменных аппаратов : специальность 1.1.9 – «Механика жидкости, газа и плазмы» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Вербанов Иван Сергеевич. – Москва, 2025. – 179 с.

10. Menter, F.R. Zonal two equation k-ω turbulence models for aerodynamic flows / F.R. Menter// AIAA Paper.– 1993-2906. – 1993.

Скачать статью