Журнал СФУ. Техника и технологии / Экспериментально-теоретические исследования теплового состояния приборного отсека фоторазведчика

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2011 4 (3)
Авторы
Николаев, В.Н.
Контактная информация
Николаев, В.Н. : ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина , Россия 630051, Новосибирск, ул. Ползунова, 21 , e-mail:
Ключевые слова
математическая модель; прямая задача; обратная задача; тепловое состояние; бортовое оборудование; система обеспечения теплового режима; приборный отсек; mathematical model; direct problem; inverse problem; thermal state; airborne equipment; thermal conditions supporting system; instrument bay
Аннотация

Разработана математическая модель теплового состояния отсека приборного продуваемого теплоизолированного отсека фоторазведчика. Решены прямая и обратная задачи теплообмена, определены доверительные интервалы оценок параметров. Проведение лётных и стендовых испытаний бортового оборудования, расположенного в продуваемом теплоизолированном отсеке самолёта, требует математического моделирования теплового состояния приборного отсека. Математическую модель приборного продуваемого теплоизолированного отсека с системой обеспечения теплового режима представим системой одномерных уравнений теплоизолированной обшивки и обыкновенных дифференциальных уравнений теплообмена внутренней поверхности теплоизоляции обшивки, бортового оборудования, воздуха и переноса энтальпии из системы обеспечения теплового режима. Для решения прямой задачи теплового состояния отсека одномерные уравнения для теплоизолированной обшивки дискретизируются по пространственной переменной по методу Галёркина, использующему кусочно-линейный базис. Решение обратной задачи, то есть оценивание коэффициентов модели, сводится к минимизации взвешенной суммы квадратов невязок между заданными по принятому критерию значениями и соответствующими значениями, полученными в ходе расчётов по уравнениям модели. Для минимизации функции использовали сочетание метода наискорейшего спуска, квазиньютоновского метода Бройдена-Флетчера-Гольдфарба-Шэнно и метода Ньютона. Доверительные интервалы оценок коэффициентов нелинейной математической модели теплового состояния отсека целесообразно определять с помощью ковариационной матрицы ошибок оценок искомых коэффициентов модели. Параметрическую идентификацию провели по измеренным в отсеке температурам поверхности одного из блоков и внутренней поверхности теплоизоляции обшивки в районе этого блока. При этом использовали результаты измерений для холодного типа климата в типовом режиме полёта фоторазведчика. Для экспериментальной проверки предложенной модели на различных режимах полёта и воздушной среды за бортом, а также на элементах приборного отсека рассчитанные по модели температуры элементов отсека сравнивали с измеренными значениями. Проверка показала, что построенная математическая модель теплового состояния приборного отсека адекватна реальному тепловому состоянию негерметичного продуваемого теплоизолированного отсека фоторазведчика.

Страницы
337-347
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/2343

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).