无论是军用飞机还是民用飞机,提供足够的热管理都变得越来越具有挑战性。这是由于机载热负荷的量级显著增加,也是由于其性质的变化,例如存在更多低品位、高热通量热源,以及一些废热无法作为发动机废气的一部分排出。复合材料使用的增加提出了另一个需要解决的问题,因为这些材料在将废热从飞机转移到周围大气方面不如金属材料有效。这些热管理挑战非常严峻,以至于它们正在成为提高飞机性能和效率的主要障碍之一。在这篇评论中,我们将阐述这些挑战,以及文献中可能的解决方案和机会。在介绍来自周围环境的相关因素后,对挑战和机遇的讨论将通过对热管理系统中涉及的元素进行简单分类来指导。这些元素包括热源、热获取机制、热传输系统、向散热器的散热以及能量转换和存储。热源包括来自推进系统和机身系统的热源。热获取机制是从热源获取热能的手段。热传输系统包括冷却回路和热力学循环,以及相关组件和流体,它们将热量从热源移动到散热器,可能经过很长的距离。终端飞机散热器包括大气、燃料和飞机结构。除了讨论热管理系统的这些不同元素外,还详细讨论了飞机热管理研究中几个特别优先的主题。这些主题包括电力推进飞机、超高涵道比齿轮传动涡扇发动机和高功率机载军用系统的热管理;环境控制系统;动力和热管理系统;超音速运输机的热管理;以及热管理的新型建模和仿真过程和工具。
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