天線罩通風方案設計仿真與優(yōu)化.pdf

1、大型雷達天線罩作為對雷達天線的一個有效保護手段，被世界上大多數國家廣泛采用。其在我國也得到了越來越多的應用，尤其是在自然環(huán)境比較惡劣的地區(qū)，保證了雷達的全天候工作，在國家的經濟建設和國防事業(yè)中起到了重要的作用。但是，雷達天線罩在保護雷達的同時，也帶來了一些負面影響，如使雷達罩內外空氣隔絕，阻礙了雷達的散熱、導致雷達設備的壽命縮短和測量精度降低等問題。如何克服雷達天線罩的散熱問題成為需要迫切解決的問題。本文結合某型雷達天線罩通風實例，利用

2、傳熱基礎理論對天線雷達罩內部熱交換形式和提高熱交換效率進行了研究，并采用數值仿真對雷達天線罩系統(tǒng)的通風方案進行了仿真計算。主要研究成果為：
　　1.分析了雷達天線罩內存在的熱交換形式。根據雷達天線罩所處的自然環(huán)境和工作環(huán)境，分析了對其溫度影響較大的幾種因素，如午間太陽照射、天線罩吸收雷達電磁波輻射產熱、雷達天線和其它工作部件在工作過程中的產熱等，并研究了用熱傳導、熱對流理論對其進行的計算的方法。研究了傳熱及流動的基礎理論，在理論研

3、究的基礎上，根據雷達天線罩內設備等對環(huán)境的工程要求，有針對性地提出兩種不同的通風換熱方案。
　　2.探索和研究了對截球體雷達天線罩及其內部復雜構件進行結構化網格劃分的方法。由于雷達天線罩模型是一個由球體、薄壁、棱柱、圓柱等幾何形狀組成的復雜圖形，需要建立一個網格質量高、數量少、計算精度高、收斂性好的仿真模型。本文就常見的四分之三截球體雷達天線罩模型，采用Pro/E建立了基本模型，并找到了使用ICEM CFD軟件建立高質量結構化網格

4、的方法，總結了結構化網格質量不高的一些原因，提出了相應的解決辦法。
　　3.通過計算機模擬仿真，對不同的通風方案進行了對比研究。根據五種不同的通風方案，在 ANSYS CFX軟件中進行了建模，對雷達天線罩模型進行模擬仿真計算，形成直觀形象的可視化仿真結果，并對溫度場、流質的速度場等進行對比分析，尋找較好的通風方案，并發(fā)現提高雷達天線罩內換熱效率的一般規(guī)律。
　　4.總結了影響雷達天線罩內部熱交換效率的幾種因素。根據仿真實驗的