民用飞机辅助燃油箱客舱增压转输性能计算研究

姚莉君

【摘 要】本文基于Flowmaster软件研究不同的油箱形状和不同的油箱个数在同样的边界条件下，即相同的增压条件下，通过对几种油箱构型进行模型搭建，参数输入，最后计算出各个油箱内的转输燃油液面高度、转输流量以及出口压力变化等参数，为以后开展相关工作提供理论依据。

【关键词】油箱 转输流速 液面高度 Flowmaster

中图分类号： V228 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）04-0268-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.104

【Abstract】The paper study different fuel tank shapes and different fuel tank numbers，under different tank configuration，to calculate the change rate of the fuel level，transfer rate and outlet pressure rate with same pressurize to provide theory evidence for following work based on Flowmaster.

【Key words】Fuel tank;Transfer flow rate;Height of fuel level;Flowmaster

0 引言

根据目前在役的公务机设计分析，公务机是通过对运输类飞机进行改装设计而成。通过在机身内安装辅助燃油箱来增大载油量。本文所研究的对象是在货舱内增加辅助燃油箱，通过增压形成压差，将辅助燃油箱的燃油转输至飞机主油箱内，通过分析油箱个数不同和油箱形状不同，对转输流速、油箱内气体压力及液面高度进行分析研究[1]。

1 计算输入

定义系统的工作环境温度为25℃，工作压力为10668m高度的当地大气压（3.48psi）。

根据飞机飞行过程的转输阶段，现在定义仿真模型的边界条件为入口压力0.75bar，出口压力0.24bar，满油后油箱内1bar。

2 仿真分析

2.1 模型搭建

采用仿真软件Flowmaster，对系统进行模型搭建。系统中有一路油管，一路气管。采用阀门、4个接口水箱及控制元件等模拟实际油箱，最后的模型如图2-1所示。

2.2 工况分析

该文给出了两个油箱形状（六边形和圆柱形），和三种油箱个数（5、10、15）。

2.3 过程分析

各个油箱内有一定的初始液位和初始压力，初始状态液位相同，油箱吸油口位于液位以下，出油口与液位齐平，利用油箱内外压差将燃油转输出燃油。

2.3.1 油箱个数对转输性能影响

由图2-2可知，转输速率随着系统油箱个数的增加而降低，但降低的程度随着油箱个数的增加越来越低。但从图2-3可得出，随着油箱个数的增加，不同系统中转输末端的油箱箱内压力却是越来越低。

2.3.2 油箱形状对转输性能影响

由图2-4可知，在相同的油箱个数以及相同的油箱容积下，圆柱形油箱转输速率要大于六边形油箱，但增幅较小。相应的圆柱形油箱箱内气体压力也要略低于六边形油箱，如图2-5所示。

3 总结

通过对不同油箱形状和不同油箱个数的串联仿真，可得出如下结论：串联油箱个数越多，转输速率也越低，但随着串联油箱的增多，转速速（下转第257页）（上接第269页）率下降的趋势也变低;相同容积且串联相同个数油箱情况下，圆柱形油箱相对六边形油箱转输速率略低，总转输时长略短，箱内的气体压力也略小;箱容积越大，总转输时间越长，箱内气体压力也越低，但转输速率并没有明显差别。

【参考文献】

[1]刘德刚 民用飞机辅助燃油系统研究[J].裝备制造技术 2014[9] 156-158.

[2]Flowmaster2中文技术手册[M].2006北京海基发展科技有限责任公司.