板翅式换热器传递函数动态模型及参数确定方法

飞机综合环控/热管理系统迫切需要建立快捷高效的换热器动态仿真模型，以满足先进控制系统设计需求。基于此，针对板翅式换热器动态模型，提出一种包含2个延迟环节和4个一阶惯性环节的传递函数矩阵形式，并从换热器机理模型出发，利用拉普拉斯变换推导模型中4个时间常数的计算公式，提出基于换热器效率的传热热阻计算关系式的辨识方法，解决了主要模型参数设置难题。以板翅式换热器为研究对象，在Simulink仿真平台搭建其传递函数动态模型，并与AMESim仿真平台搭建的机理模型进行对比分析，结果显示：2种模型所得空气和冷却水出口温度分别随入口温度和质量流量阶跃变化的动态响应曲线吻合很好，其中，4种工况空气和冷却水出口温度最大稳态偏差分别为0.034℃和0.029℃，当冷却水入口质量流量阶跃变化时，空气出口温度动态响应相对偏差最大，为9.27%，当空气入口质量流量阶跃变化时，冷却水出口温度动态响应相对偏差最大，为7.03%。