坦克排烟的红外辐射计算及热图像仿真

为研究坦克排烟的红外辐射特性,建立了坦克排烟热流场数值计算模型,对流场分布进行分析和计算,得到了排烟的温度场分布。使用谱带模型C-G近似法,计算出排烟的辐射亮度,并进行热图像仿真。通过CO₂辐射亮度的计算值与实测值比较表明:该模型和方法能够得到较为准确的结果,可应用于坦克排烟的红外热图像仿真。     

坦克动力舱体红外辐射特性模拟

建立了坦克动力舱体的温度场数值计算模型和红外特性计算模型,对坦克动力舱体的红外特性进行了理论计算,得到了辐射强度方向图。动力舱体红外特性的计算结果与试验结果的相对误差小于15.6%,基本满足工程设计的需要。研究结果表明,动力舱顶装甲板是主要辐射源,排气百叶窗和排气管附近顶装甲板是坦克的红外辐射特征明显区域。坦克动力舱体的红外辐射主要集中在8~12μm波段。     

温差发电用于坦克红外抑制的试验研究

针对坦克车体红外辐射特征过于明显的问题,对温差发电技术用于坦克红外抑制的原理进行了分析,并应用在坦克排烟管表面进行不同转速条件下的试验测试,结果表明：温差发电器件能够输出足够的电能驱动风扇工作,经热电转换、风扇和散热器联合散热后,散热器外表温度较排烟管表面温度下降超过65.0%;发动机转速增加导致排烟管温度升高,从而引起温差发电器件冷热面温差的增大,驱动风扇的输出电压增大,对流换热增强,散热器外表温度降低更明显。     

坦克高温表面相变红外抑制装置传热分析

为了降低坦克高温表面的红外辐射特性,设计了相变红外抑制装置,建立了传热模型,利用FLUENT软件进行了传热分析,并进行了实验验证,温度计算值与实验值对比,最大相对误差小于6.5%。传热分析结果显示,在坦克导热和太阳辐射等因素的作用下,相变材料发生恒温相变,液相率逐渐变大,红外抑制装置温度较坦克表面温度下降40%;坦克内热源温度的升高、相变材料厚度的减小均可导致相变提前开始、相变持续时间缩短;相变材料熔点温度的下降使相变开始时间提前,同时使红外抑制装置的温度降低。     

坦克动力舱体温度场数值仿真与实验验证

建立了坦克动力舱体温度场数值计算模型,采用流固耦合的计算方法计算车体壁面的温度场,应用壁面函数法修正处于流场内部的固壁,通过固体和流体双向耦合换热计算,并考虑太阳辐射对车体温度场的影响,得出了车体壁面温度场的分布.并将计算结果与测试结果进行了对比.研究结果表明,动力舱体温度场的计算结果与测试结果的相对误差小于9.034%,所使用的数值计算方法可用于动力舱体温度场的数值计算及分析,基本满足工程设计的需要.