内部挡板设计对航空器低温液氢燃料箱晃荡的影响

摘要整理

液氢因其零碳排放和高能量密度特性，在航空燃料领域具有巨大应用潜力。液氢在航空器中的应用主要有两种方式：气化后与空气混合在喷气发动机中燃烧，或通过燃料电池发电驱动电动马达。两种方案均需在机载低温储罐中存储液氢（LH₂），以最小化储罐体积。然而，液氢低温储存面临的主要挑战是燃料的动态晃荡，可导致燃料沸腾和气泡形成。本研究以空客A-320巡航条件下的加速度数据为基础，采用耦合欧拉-拉格朗日（CEL）技术在ABAQUS中进行数值求解，研究了CHEETA型薄壁复合材料燃料箱内液氢的晃荡运动。建立的流固耦合模型用于分析不同内部挡板设计对不同充液率下燃料晃荡行为的影响。研究表明，晃荡是液氢航空器燃料储存中的主要关注因素，同时为制定缓解策略提供了理论基础。

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