A distributed aircraft heat management system based on aircraft hydraulic system and miniature evaporative refrigeration cycle is presented, which includes hydraulic oil tank, hydraulic pump, throttle valve, hydraulic system actuator, hydraulic oil-air heat exchanger, evaporative liquid-cooling cycle system, fuel oil-hydraulic oil heat exchanger, fuel oil system, aircraft skin heat exchanger and loop heat pipe (LHP) with double condensers. The heat generated by pressure actuating elements such as landing gear is transferred directly to the inner and outer panels of aircraft skin to dissipate, which increases effective heat dissipation and avoids excessive heating of hydraulic oil. The low-pressure hydraulic oil downstream of hydraulic circulation is used as heat sink to cool airborne equipment after cooling by ramming air, thus preventing the formation of high temperature of fuel, reducing fuel pressure drop, reducing the number and number of components. It reduces the compensatory loss of aircraft performance, makes full use of the advantages of wide distribution of hydraulic system and strong heat collection force, and makes the layout of cooling system of airborne equipment more flexible and convenient.
【技术实现步骤摘要】
一种基于飞机液压系统及微型蒸发式制冷循环的分布式飞机热管理系统和方法
本专利技术涉及一种基于飞机液压系统及微型蒸发式制冷循环的分布式飞机热管理系统和方法，属于飞机机载设备领域，具体涉及飞机上的机载设备冷却系统的改进。
技术介绍
随着飞机性能的提高，机载机电系统将产生更多的热量，对航空器的热管理技术提出了新的机遇和挑战。当前技术存在的不足之处主要表现在：1)一方面，传统飞机液压系统经过液压系统作动元件后升温较大，使用后通常采用的是更换液压油，这种方法工作周期长，对液压油浪费较多；2)另一方面，目前飞机的主要热沉是燃油和冲压空气，但是它们的散热能力几乎趋于饱和。随着机载机电系统热载荷的增加，燃油系统冷却负荷增加严重，将燃油作为冷源来冷却液压系统或航空机载设备，可能导致燃油高温的形成，最终引起热稳定性的问题。而且，燃油冷却多采用集中冷却的形式，热量的收集能力有限。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于飞机液压系统及微型蒸发式制冷循环的分布式飞机热管理系统，其特征在于包括：液压油油箱、液压泵、节流阀、液压元件、、液压油-空气热交换器、至少一个冷凝器、燃油-液压油换热器、蒙皮换热器、燃油油箱、燃油油泵和电气系统，其中：所述液压元件包括主起落架系统液压元件、机轮刹车系统液压元件、副翼舵机液压元件、平尾舵机液压元件、垂尾舵机液压元件、舱门系统液压元件中的至少一个，所述蒙皮换热器包括第一飞机腹部表面蒙皮换热器、机翼表面蒙皮换热器、尾翼表面蒙皮换热器、第二飞机腹部表面蒙皮换热器中的至少一个，液压泵与液压油油箱连接，液压元件连接在液压泵下游，液压油-空气热交换器...
【技术保护点】
1.一种基于飞机液压系统及微型蒸发式制冷循环的分布式飞机热管理系统，其特征在于包括：液压油油箱(101)、液压泵(102)、节流阀(103)、液压元件、、液压油‑空气热交换器(111)、至少一个冷凝器(112、113、114)、燃油‑液压油换热器(115)、蒙皮换热器、燃油油箱(120)、燃油油泵(121)和电气系统(122)，其中：所述液压元件包括主起落架系统液压元件(104)、机轮刹车系统液压元件(105)、副翼舵机液压元件(106)、平尾舵机液压元件(107)、垂尾舵机液压元件(108)、舱门系统液压元件(109)中的至少一个，所述蒙皮换热器包括第一飞机腹部表面蒙皮换热器(116)、机翼表面蒙皮换热器(117)、尾翼表面蒙皮换热器(118)、第二飞机腹部表面蒙皮换热器(119)中的至少一个，液压泵(102)与液压油油箱(101)连接，液压元件连接在液压泵(102)下游，液压油‑空气热交换器(111)安装在液压元件的下游，至少一个冷凝器(112、113、114)被安装在液压油‑空气热交换器(111)下游，燃油‑液压油换热器(115)安装在至少一个冷凝器中的最末一个与液压油油箱(10...
【技术特征摘要】
1.一种基于飞机液压系统及微型蒸发式制冷循环的分布式飞机热管理系统，其特征在于包括：液压油油箱(101)、液压泵(102)、节流阀(103)、液压元件、、液压油-空气热交换器(111)、至少一个冷凝器(112、113、114)、燃油-液压油换热器(115)、蒙皮换热器、燃油油箱(120)、燃油油泵(121)和电气系统(122)，其中：所述液压元件包括主起落架系统液压元件(104)、机轮刹车系统液压元件(105)、副翼舵机液压元件(106)、平尾舵机液压元件(107)、垂尾舵机液压元件(108)、舱门系统液压元件(109)中的至少一个，所述蒙皮换热器包括第一飞机腹部表面蒙皮换热器(116)、机翼表面蒙皮换热器(117)、尾翼表面蒙皮换热器(118)、第二飞机腹部表面蒙皮换热器(119)中的至少一个，液压泵(102)与液压油油箱(101)连接，液压元件连接在液压泵(102)下游，液压油-空气热交换器(111)安装在液压元件的下游，至少一个冷凝器(112、113、114)被安装在液压油-空气热交换器(111)下游，燃油-液压油换热器(115)安装在至少一个冷凝器中的最末一个与液压油油箱(101)之间，至少一个局部蒸发液冷循环回路，其分别与至少一个冷凝器(112、113、114)对应，每一个局部蒸发液冷循环回路均包括机载设备换热器、循环工质泵(302)、局部蒸发液冷蒸发器(303)、压气机(304)和节流阀(305)，其中，冷凝器(112、113、114)的进气端与压气机(304)相连，冷凝器(112、113、114)的出口端与节流阀(305)相连，节流阀(305)的下游端与局部蒸发液冷蒸发器(303)的入口相连，局部蒸发液冷蒸发器(303)的出口与压气机(304)相连，形成一个蒸发制冷循环，液压元件通过双冷凝器的环路热管与蒙皮换热器连接，其中，环路热管蒸发器(202)安装在液压元件上，储液器(201)安装在环路热管蒸发器(202)的液体入口前端，环路热管蒸发器(202)的蒸汽出口与第一蒸汽管(203)的一端相连，第一蒸汽管(203)的另一端与第一飞机表面蒙皮内面板的冷凝器(204)和第二蒸汽管(205)相连，第二蒸汽管(205)与第二飞机表面蒙皮外面板的冷凝器(206)相连，第二飞机表面蒙皮外面板的冷凝器(206)与第二液体回流管(207)的一端相连，第二液体回流管(207)的另一端与第一飞机表面蒙皮内面板的冷凝器(204)和第一液体回流管(208)相连，第一液体回流管(208)出口端与储液器(201)相连。2.根据权利要求1所述的分布式飞机热管理系统，其特征在于所述液压油-空气热交换器(111)用于冲压空气与液压系统循环中的液压油进行热交换，从而对液压油进行冷却，降温后的液压油用于冷却航空机载设备。3.根据权利要求1所述的分布式飞机热管理系统，其特征在于：至少一个冷凝器(112、113、114)利用蒸发式液冷循环与液压油进行热交换，对航空机载设备进行冷却，并将所述循环的热量传输给热沉液压油，由液压油带走。4.根据权利要求1所述的分布式飞机热管理系统，其特征在于：液压油油箱(101)为浸没式液压油油箱...
【专利技术属性】
技术研发人员：李运泽，张翼，熊凯，韦慧怡，毛羽丰，李甜甜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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