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技术方案

技术编号:19669725 阅读:44 留言:0更新日期:2018-12-08 00:51
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。本专利可解决机载激光武器和大功率电子设备高热流密度表面的持续散热问题。主要部件包括冷却介质储罐、循环泵、相变材料储罐、过滤器、喷雾室、第一喷嘴、第二喷嘴、微通道换热器、待冷却表面、发动机引气端口、涡流管制冷箱以及机翼防冰端口。本专利使用多根涡流管组合建立制冷箱,引入外界空气通过涡流管为相变材料提供冷源,以相变材料冷却喷雾介质,为防止喷雾冷却失效而应用微通道换热器覆盖冷却表面,系统运行安全,具有良好的可持续性,满足机载复杂环境下的冷却需求。

【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两相换热带走热量的一种新本文档来自技高网...

【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,第二入口为冷气入口,...

【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(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:王瑜陈玮玮刘志成袁晓磊邱兰兰
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:新型
国别省市:江苏,32

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