现代飞机液压系统热特性建模仿真与热设计

第1章 概论

1.1 飞机液压系统热特性研究概述

1.2 飞机液压系统热特性的研究内容

1.3 液压系统热特性建模仿真的研究现状

1.3.1 国外研究现状

1.3.2 国内研究现状

1.4 液压系统热特性建模的功率损失法

1.4.1 液压元件的热力学方程

1.4.2 液压系统油温估算方法

1.5 液压系统热特性建模的结点法

参考文献

第2章 现代飞机液压系统

2.1 飞机液压系统的功用

2.2 现代飞机液压系统的主要技术特点

2.2.1 余度技术

2.2.2 较高的温度压力型别

2.2.3 较高的功率及功率密度

2.3 飞机液压泵源系统

2.3.1 航空高压液压泵

2.3.2 飞机液压泵的驱动方式

2.3.3 飞机液压系统泵源的控制方式

2.4 飞机液压系统的主要控制装置

2.4.1 方向控制阀

2.4.2 压力控制阀

2.4.3 流量控制阀

2.5 飞机液压系统的主要执行装置

2.5.1 液压作动筒

2.5.2 液压马达

2.6 飞机液压系统的辅助装置

2.6.1 液压油箱

2.6.2 液压蓄压器

2.6.3 液压油滤

2.7 典型飞机液压回路与系统

2.7.1 飞机液压舵机

2.7.2 飞机液压能源系统

2.7.3 飞机全机液压系统

参考文献

第3章 液压系统的传热学理论和计算方法

3.1 热传导

3.1.1 热传导的基本概念

3.1.2 材料的导热系数

3.1.3 温度场和温度梯度

3.2 热传导的计算

3.2.1 导热微分方程

3.2.2 常见的稳态导热问题计算

3.2.3 常见的非稳态导热问题计算

3.3 对流换热

3.4 对流换热的实验关联式

3.4.1 对流换热实验关联式中的相似准则数

3.4.2 强迫对流换热的实验关联式

3.4.3 自然对流换热的实验关联式

3.5 辐射换热

3.5.1 黑体和灰体

3.5.2 斯忒藩—玻尔兹曼定律

3.5.3基尔霍夫定律

3.6 辐射换热的计算

3.7 换热器的热计算

3.7.1 换热器计算的效能—传热单元数法

3.7.2 典型换热器的传热单元数方程

参考文献

第4章 飞机平台诱发环境温度的建模与仿真

4.1 飞机平台诱发环境温度概述

4.1.1 飞机平台的诱发环境

4.1.2 飞机平台诱发环境温度的获得方法

4.2 飞机平台诱发环境温度的建模

4.2.1 影响飞机平台诱发环境温度的因素分析

4.2.2 飞机平台诱发环境温度建模方法

4.2.3 飞机平台相似传热结构分类

4.3 相似传热结构热特性通用模型

4.3.1 翼形舱结构热特性数学模型

4.3.2 环形舱结构热特性数学模型

4.3.3 大舱室结构热特性数学模型

4.3.4 开启舱结构热特性数学模型

4.3.5 热防护结构热特性数学模型

4.4 飞机平台温度相似区域划分

4.5 飞机蒙皮温度计算

4.5.1 蒙皮与环境间的辐射换热计算

4.5.2 蒙皮温度计算

4.6 飞机平台的自然温度环境条件

4.6.1 国际标准大气条件

4.6.2 极端自然温度条件

4.6.3 太阳辐射条件

4.7 飞机平台诱发环境温度的仿真实例

4.7.1 飞机平台诱发环境温度仿真模型建立

4.7.2 仿真分析及结论

参考文献

第5章 液压系统材料物理特性的数学模型

5.1 液压油状态分析

5.2 液压油中空气溶解和析出的计算

5.3 空气完全溶解时油液的数学模型

5.3.1 油液密度的数学模型

5.3.2 油液黏度的数学模型

5.3.3 油液体积弹性模量的数学模型

5.3.4 油液比热容的数学模型

5.3.5 油液导热系数的数学模型

5.3.6 油液热膨胀系数的数学模型

5.4 液压油物理特性变化的多项式模型

5.5 空气部分析出时油液的数学模型

5.5.1 油液密度的数学模型

5.5.2 油液黏度的数学模型

5.5.3 油液体积弹性模量的数学模型

5.6 固体材料物理特性的数学模型

参考文献

第6章 液压系统热特性建模的控制体方法

6.1 液压系统热特性建模的理论基础

6.2 热力学系统及其分类

6.3 热力学系统状态参数及参数关联

6.4 准平衡过程假设

6.5 工程热力学分析的控制体方法

6.6 工程热力学的基本概念

6.6.1 能量

6.6.2 内能

6.6.3 功

6.6.4 热量

6.6.5 焓

6.6.6 熵

6.7 热力学第一定律

6.7.1 封闭系统的热力学第一定律

6.7.2 开放系统的热力学第一定律

6.8 热力学第二焓方程

6.9 液压元件的控制体方程

6.9.1 液压元件控制体的热力学分析

6.9.2 液压元件控制体的压力计算方程

6.10 温度和压力方程的简化

6.11 节流型元件的温度和压力计算

参考文献

第7章 飞机液压元件的热特性模型

7.1 液压元件的分类

7.2 节流过程的数学模型

7.2.1 阻抗、雷诺数和节流系数

7.2.2 层流时节流过程的流量方程

7.2.3 紊流时节流过程的流量方程

7.3 恒压柱塞泵的热特性模型

7.3.1 柱塞泵效率分析及压力流量计算

7.3.2 柱塞泵热特性分析及温度计算

7.3.3模型仿真验证

7.4 液压伺服阀的热特性模型

7.4.1 滑阀的压力流量计算

7.4.2 滑阀传热分析及温度计算

7.4.3模型仿真验证

7.5 液压作动筒的热特性模型

7.5.1 作动筒压力流量计算

7.5.2 作动筒传热分析及温度计算

7.5.3模型仿真验证

7.6 液压助力器的热特性模型

7.6.1 助力器压力流量计算

7.6.2 助力器传热分析及温度计算

7.6.3 模型仿真验证

7.7 液压管路的热特性模型

7.7.1 液压管路的压力流量计算

7.7.2 液压管路的传热分析及温度计算.

参考文献

第8章 飞机液压系统热特性模型的仿真实现

8.1 面向对象仿真的原理与方法

8.2 飞机液压系统热特性仿真框架

8.3 飞机任务剖面和元件动作剖面定义

8.3.1 飞机任务剖面定义

8.3.2 元件动作剖面定义

8.4 飞机液压系统的类层次与类库设计

8.5 液压元件类的通用结构与接口定义

8.6 仿真过程中非线性问题的处理

8.7 面向对象仿真语言Modelica

8.7.1 Modelica语言的发展

8.7.2 Modelica的特点

8.7.3 Modelica户类（class）的定义

8.7.4 连接（connect）和连接器（connector）

8.7.5 模型的平衡

8.7.6 局部模型（Partial models）与继承（Inheritance）

8.8 ModeliCa语言运行平台Dymola

8.8.1 Dymola平台简介

8.8.2 Dymola中户创建Modelica模型

8.9 Dymola中飞机液压系统热特性仿真模块库建立

8.9.1 油液连接点

8.9.2 两个接口的阻尼元件

8.9.3 节流元件

8.9.4 伺服阀

8.10 飞机液压系统热特性仿真模块库

参考文献

第9章 飞机液压系统的热设计

9.1 飞机液压系统热设计方法

9.2 飞机液压系统热设计涉及的相关标准规范

9.3 温度型别的选取

9.4 液压系统的热特性分析

9.4.1 飞机液压系统热特性仿真模型建立

9.4.2 仿真计算与结果分析

9.5 不同泵源形式的热特性分析

9.5.1 泵源系统的数学模型

9.5.2 不同泵源形式的液压系统热特性仿真

9.6 飞机液压系统的散热设计

9.6.1 飞机液压系统散热设计方法

9.6.2 案例研究

9.7 低温环境下飞机液压系统的热设计

9.8 液压系统试验中的温度测量

9.8.1 液压系统的温度测量方法

9.8.2 液压系统试验中的温度测量

参考文献

《现代飞机液压系统热特性建模仿真与热设计》对现代飞机液压系统热特性建模仿真与热设计做了系统的论述，主要包括：飞机液压系统热特性建模的传热学基础；飞机平台诱发环境温度建模；液压系统材料物理特性建模；液压系统热特性建模的控制体方法；飞机液压系统热特性数学模型建立和面向对象的仿真实现。在此基础上讨论了以热特性建模与仿真为核心的飞机液压系统热设计的方法。本书的主要内容是作者近年来科研成果和工程实践经验的总结，全书内容较为新颖，且结合工程实际。
　　《现代飞机液压系统热特性建模仿真与热设计》可作为航空类院校、研究所、企业相关专业的教学与科研用书，也可作为从事飞机设计与研制工作相关科技人员的参考书。