机载蒸发循环系统的研究在国内起步较晚,目前尚不具备独立应用机载蒸发循环制冷系统的技术。本文基于西京学院研究生创新基金项目,借鉴国内外先进的制冷技术,研发适用于某型直升机的蒸发循环制冷系统。该系统除电源外,不与直升机其他系统相连,一旦发生故障不影响直升机正常安全飞行。采用模块化设计,提高系统可靠性,便于在直升机安装、检测故障和快速更换维修。本文研究的主要内容:(1)对蒸发循环制冷系统进行系统匹配设计。根据设计参数,确定运行工况和制冷循环的压—焓图。进行热力计算,求出满足所需制冷量的主要性能参数,为系统的匹配设计提供依据。(2)对压缩机,蒸发器,冷凝器,膨胀阀进行合理的布置,采用CATIA软件对它们的支撑结构进行设计,保证具有良有的承载能力;设计两种不同的蒸发循环制冷系统外型方案;基于CFX,对这两种方案进行CFD仿真分析,模拟速度流场分布与表面压力分布,获取表面气流流型,分析得出第二种方案具有较好气动性。(3)基于ANSYS Workbench的多目标优化设计模块,对支撑结构的尺寸参数进行灵敏度分析,获取与结构应力,应变,质量有关的主要参数;采用多目标遗传算法对其进行优化设计,以得到满足设计要求的结构参数;对结构进行动力学分析以及疲劳强度计算,验证优化后的结构是否可以承受直升机的振动冲击。