【摘 要】
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美国F-35战机采用半闭式空气循环制冷系统,解决了电子设备热负荷高的问题,且比开式系统的能耗低;波音787民机采用离心压气机为增压气源驱动的制冷系统,相比发动机引气为增压气源的制冷系统,其具有不对发动机性能造成直接影响和节能的优点。因此本文围绕离心压气机驱动的空气循环制冷系统进行研究,主要内容如下:（1）在介绍四种离心压气机驱动的空气循环制冷系统的基础上,建立了以部件效率、涡轮膨胀比、转轴机械效率
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美国F-35战机采用半闭式空气循环制冷系统,解决了电子设备热负荷高的问题,且比开式系统的能耗低;波音787民机采用离心压气机为增压气源驱动的制冷系统,相比发动机引气为增压气源的制冷系统,其具有不对发动机性能造成直接影响和节能的优点。因此本文围绕离心压气机驱动的空气循环制冷系统进行研究,主要内容如下:（1）在介绍四种离心压气机驱动的空气循环制冷系统的基础上,建立了以部件效率、涡轮膨胀比、转轴机械效率、系统吸气温度和冲压空气进口温度为参数的制冷系数仿真模型;在相同参数条件下,对四种系统进行仿真分析,得到双级压缩系统的制冷系数最高;详细分析了双级压缩系统制冷系数的影响因素,得到系统最优膨胀比和冷边流量最佳匹配关系。（2）搭建了电动压气机驱动的空气循环制冷系统（双级压缩系统）实验台,并选取仿真参数进行稳态实验,验证了制冷系数仿真模型的准确性;开展了电动压气机（一级压气机）压比变化和换热器冷边参数变化的动态实验,为部件仿真模型的验证提供数据。（3）对系统的主要部件,采用分布集总的方法建立了换热器的数学模型,利用遗传算法优化BP神经网络方法拟合了压气机和涡轮的性能特性曲线,并通过实验验证了模型的准确性;在此基础上搭建了机载电子设备冷却系统仿真模型,对其进行了稳态和动态仿真分析。
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