Influencia de la Tasa de Flujo de Ventilación y la Distancia entre Grietas en la Transferencia de Calor Radiativa en los Compartimentos de Aviónica de Aeronaves
Autores: Sanchez, Florian; Liscouët-Hanke, Susan; Bhise, Tanmay
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Influencia de la Tasa de Flujo de Ventilación y la Distancia entre Grietas en la Transferencia de Calor Radiativa en los Compartimentos de Aviónica de Aeronaves
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Futuro
Aspectos térmicos
Compartimentos de equipos de aeronaves
Radiación
Dinámica de Fluidos Computacional
Estrategias de gestión térmica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La viabilidad de las configuraciones de aeronaves más eléctricas, híbridas eléctricas y totalmente eléctricas en el futuro dependerá de una buena comprensión de los aspectos térmicos desde las primeras etapas del diseño. Sin embargo, el análisis térmico de los compartimentos de equipos de aeronaves se realiza típicamente en etapas de diseño posteriores para validar si el diseño cumple con los requisitos mínimos de certificación, en lugar de optimizar la estrategia de enfriamiento. El trabajo presentado tiene como objetivo proporcionar una nueva perspectiva sobre los aspectos térmicos en los compartimentos de equipos de aeronaves típicos. En particular, las interacciones térmicas del sistema, como la radiación, juegan un papel más significativo en compartimentos empaquetados de manera compacta, como los compartimentos de aviónica. Este artículo investiga la influencia de la radiación en la disipación de calor del sistema en dos compartimentos de aviónica representativos. Utilizando simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), combinadas con un enfoque analítico, los autores analizan el impacto de varios parámetros, como las tasas de flujo de masa variables y las distancias entre sistemas adyacentes, en su interacción térmica. Los resultados sugieren que los efectos radiativos deben ser considerados cuando la distancia entre los sistemas es mayor a 0.1 m, la tasa de flujo entre dos sistemas no es lo suficientemente fuerte como para tener altos intercambios de calor convectivos, cuando los sistemas de interés están ocultos por otros sistemas de las fuentes de ventilación, y cuando la disipación interna de calor del sistema es significativa. En general, los resultados de este artículo contribuirán a mejorar los métodos de diseño conceptual, como el Análisis de Riesgo Térmico desarrollado anteriormente, y ayudarán a optimizar las estrategias de gestión térmica para futuras aeronaves.
Descripción
La viabilidad de las configuraciones de aeronaves más eléctricas, híbridas eléctricas y totalmente eléctricas en el futuro dependerá de una buena comprensión de los aspectos térmicos desde las primeras etapas del diseño. Sin embargo, el análisis térmico de los compartimentos de equipos de aeronaves se realiza típicamente en etapas de diseño posteriores para validar si el diseño cumple con los requisitos mínimos de certificación, en lugar de optimizar la estrategia de enfriamiento. El trabajo presentado tiene como objetivo proporcionar una nueva perspectiva sobre los aspectos térmicos en los compartimentos de equipos de aeronaves típicos. En particular, las interacciones térmicas del sistema, como la radiación, juegan un papel más significativo en compartimentos empaquetados de manera compacta, como los compartimentos de aviónica. Este artículo investiga la influencia de la radiación en la disipación de calor del sistema en dos compartimentos de aviónica representativos. Utilizando simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD), combinadas con un enfoque analítico, los autores analizan el impacto de varios parámetros, como las tasas de flujo de masa variables y las distancias entre sistemas adyacentes, en su interacción térmica. Los resultados sugieren que los efectos radiativos deben ser considerados cuando la distancia entre los sistemas es mayor a 0.1 m, la tasa de flujo entre dos sistemas no es lo suficientemente fuerte como para tener altos intercambios de calor convectivos, cuando los sistemas de interés están ocultos por otros sistemas de las fuentes de ventilación, y cuando la disipación interna de calor del sistema es significativa. En general, los resultados de este artículo contribuirán a mejorar los métodos de diseño conceptual, como el Análisis de Riesgo Térmico desarrollado anteriormente, y ayudarán a optimizar las estrategias de gestión térmica para futuras aeronaves.