南京航空航天大学学报

作者：刘重洋，李文，虞翔宇，梁世哲

单位：成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610092；,成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610092；,成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610092；,成都飞机工业（集团）有限责任公司，成都 610092；

关键词：燃料电池无人机;热管理系统;温度控制;涵道换热器;仿真分析

燃料电池无人机是实现绿色低碳航空的重要技术路径，随着无人机向大型化、长航程发展，大功率燃料电池在无人机复杂飞行剖面下的热管理问题变得更加复杂。本文提出了一种基于涵道撑杆结构件的换热器设计，该设计充分利用了螺旋桨后气流进行散热而不附加过多系统质量，同时基于涵道换热器提出了应用于无人机的燃料电池热管理系统方案。采用Amesim平台，结合典型无人机飞行剖面，建立了热管理系统仿真模型并开展了数值模拟研究。研究结果表明：（1）该热管理系统能够较好地实现燃料电池温度控制，电池入口载冷剂温度不超过61.3 ℃（目标值60 ℃），进出口载冷剂温差不超过11.1 ℃（目标值10 ℃），均在误差范围内，验证了涵道换热器方案的可行性；（2）涵道换热器总数相同的情况下，各换热器模块的换热器数量需匹配燃料电池各阶段的功率以及电动泵的流量特性进行设计。

来源：2025年第5期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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