The utility model relates to an airborne spray cooling system which uses phase change material to cool spray medium and uses microchannel heat exchanger to prevent failure, and belongs to the cooling field of airborne equipment. The invention can solve the problem of continuous heat dissipation on the surface of high heat flux of airborne laser weapons and high-power electronic devices. The main components include the cooling medium storage tank, the circulating pump, the phase change material storage tank, the filter, the spray chamber, the first nozzle, the second nozzle, the microchannel heat exchanger, the cooling surface, the engine air entraining port, the eddy current control cold box, and the wing anti icing port. The invention uses multiple eddy current tubes to set up a refrigeration box, introduces the outside air through the eddy current tube to provide the cold source for the phase change material and cooling the spray medium with the phase change material. In order to prevent the spray cooling failure, the microchannel heat exchanger is used to cover the cooling surface. The system operates safely and has good sustainability, and meets the complexity of the airborne complex. Cooling requirements under the environment.
【技术实现步骤摘要】
一种使用相变材料冷却喷雾介质和使用微通道换热器防止失效的机载喷雾冷却系统
本专利技术涉及一种使用相变材料冷却喷雾介质和使用微通道换热器防止失效的机载喷雾冷却系统，属于机载设备冷却领域。
技术介绍
随着飞行器机动性能、隐身性能、防御性能要求的不断提高，高功率激光技术、电子元器件高度集成与微型化等技术得以迅速发展。定向能武器作为下一代战机的标配，是亟需攻克的关键技术壁垒之一。2013年，美国国防高级研究计划局授权洛克希德马丁公司将一个原型激光防御武器安装至验证机上。2015年9月，美国空军宣布将在AC-130武装运输机上加装激光武器。此类武器发射后在表面产生极高的热流密度，其数量级可达到数千W/cm2。此外，军用电子设备的热流密度也达到数百W/cm2。如果不采取有效措施降低电子设备表面温度，轻则大大降低其工作效率，重则烧毁器件，影响飞行安全。因此，如何高效安全地解决机载设备的快速散热问题具有重要意义。常规的风冷和水冷方式换热能力已达到极限，无法满足日益提高的电子设备和激光器的散热需求。喷雾冷却是将冷却介质通过雾化分解为无数的离散型小液滴，喷淋到加热表面上通过单相换热和...
【技术保护点】
1.一种使用相变材料冷却喷雾介质和使用微通道换热器防止失效的机载喷雾冷却系统，其特征在于：由表面冷却系统和涡流管供冷系统组成；上述表面冷却系统由冷却介质储罐(1)、第一截止阀(2)、循环泵(3)、第二截止阀(4)、相变材料储罐(5)、过滤器(6)、第三截止阀(7)、第一流量调节阀(8)、第一流量计(9)、第二流量调节阀(10)、第二流量计(11)、喷雾室(12)、第一喷嘴(13)、第二喷嘴(14)、微通道换热器(15)、冷却介质流道(16)、待冷却表面(17)、第四截止阀(18)组成；相变材料储罐(5)具有两个入口和两个出口，第一入口为冷却介质入口，第一出口为冷却介质出口，...
【技术特征摘要】
1.一种使用相变材料冷却喷雾介质和使用微通道换热器防止失效的机载喷雾冷却系统，其特征在于：由表面冷却系统和涡流管供冷系统组成；上述表面冷却系统由冷却介质储罐(1)、第一截止阀(2)、循环泵(3)、第二截止阀(4)、相变材料储罐(5)、过滤器(6)、第三截止阀(7)、第一流量调节阀(8)、第一流量计(9)、第二流量调节阀(10)、第二流量计(11)、喷雾室(12)、第一喷嘴(13)、第二喷嘴(14)、微通道换热器(15)、冷却介质流道(16)、待冷却表面(17)、第四截止阀(18)组成；相变材料储罐(5)具有两个入口和两个出口，第一入口为冷却介质入口，第一出口为冷却介质出口，第二入口为冷气入口，第二出口为冷气出口；第三截止阀(7)具有一个入口和两个出口，第一流量计(9)具有一个入口和两个出口，第二流量计(11)具有一个入口和两个出口，第四截止阀(18)具有三个入口和一个出口；其中冷却介质储罐(1)的出口与第一截止阀(2)的入口相连，第一截止阀(2)的出口与循环泵(3)的入口和第四截止阀(18)的出口相连，循环泵(3)的出口与第二截止阀(4)的入口相连，第二截止阀(4)的出口与相变材料储罐(5)的第一入口相连，相变材料储罐(5)的第一出口与过滤器(6)的入口相连，过滤器(6)的出口与第三截止阀(7)的入口相连，第三截止阀(7)的第一出口与第一流量调节阀(8)的入口相连，第一流量调节阀(8)的出口与第一流量计(9)的入口相连，第一流量计(9)的第一出口与第一喷嘴(13)的入口相连，第一流量计(9)的第二出口与第二喷嘴(14)的入口相连；第三截止阀(7)的第二出口与第二流量调节阀(10)的入口相连，第二流量调节阀(10)的出口与第二流量计(11)的入口相连，第二流量计(11)的第一出口和第二出口均与冷却介质流道(16)的入口相连，冷却介质流道(16)的出口与第四截止阀(18)的第一入口和第二入口相连；第一喷嘴(13)和第二喷嘴(14)的出口喷射雾化后的冷却介质至微通道换热器(15)的表面，微通道换热器(15)安装在待冷却表面(17)上方紧贴待冷却表面(17)，冷却介质流道(16)为微通道换热器(15)的组成部分；第一喷嘴(13)、第二喷嘴(14)、微通道换热器(15)和待冷却表面(17)均位于喷雾室(12)内，喷雾室(12)的出口与第四截止阀(18)的第三入口相连，第四截止阀(18)的出口与循环泵(3)的入口相连；上述涡流管供冷系统由相变材料储罐(5)、发动机引气端口(19)、第五截止阀(20)、涡流管制冷箱(21)、第六截止阀(22)、机翼防冰端口(23)组成；涡流管制冷箱(21)有一个入口与两个出口，入口为发动机引气入口，第一出口为冷气出口，第二出口为热气出口；发动机引气端口(19)与第五截止阀(20)的入口相连，第五截止阀(20)的出口与涡流管制冷箱(21)的入口相连，涡流管制冷箱(22)的第一出口与相变材料储罐(5)的第二入口相连，涡流管制冷箱(22)的第二出口与机翼防冰端口(23)相连，相变材料储罐(5)的第二出口与第六截止阀(22)的入口相连，第六截止阀(22)的出口与机翼防冰端口(23)相连。2.根据权利要求1所述的一种使用相变材料冷却喷雾介质和使用微通道换热器防止失效的机载喷雾冷却系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑜，陈玮玮，刘志成，邱兰兰，袁晓磊，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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