A spray cooling system suitable for different gravity environments belongs to the research field of high efficiency heat transfer technology. The invention mainly solves the problem that the heat transfer capability of the spray cooling system deteriorates when the acceleration of gravity changes. It mainly consists of spray medium ratio box (1), concentration sensor (2), angle sensor (3), spray nozzle (4), spray chamber (5), heat pipe heat exchanger (6), medium recovery pump (7), medium storage tank (8), first intake electromagnetic valve (9), spray medium solute storage tank (10), solute outlet pump (11), 11 inlet electromagnetic valve (11), solute inlet pump, water inlet electromagnetic valve and pressure water pump. 5), water tank (16), drainage globe valve (17), drainage pipe (18), first globe valve (19), second globe valve (20). The invention has many advantages such as adapting to different gravity values, adjusting the spray concentration, recycling the medium, and being convenient to use.
【技术实现步骤摘要】
一种可适应不同重力环境的喷雾冷却系统
本专利技术涉及一种可适应不同重力环境的喷雾冷却系统，属于高效换热特性试验研究领域。
技术介绍
喷雾冷却是利用低温介质通过一定压力的空气将介质化成雾流对目标表面进行控制冷却的技术。喷雾冷却最初运用于合成钛基、镍基等高温合金和高强度合金钢的生产过程，在切削过程中对刀具进行散热，同时起到润滑的作用。如今，喷雾冷却已经不局限于金属加工工业。随着对军用飞机机动性能、隐身性能、防御性能要求的不断提高，发展激光武器是必然选择。激光武器作战时，会产生大量的无用热量，导致表面热流密度极高，传统的热交换器无法在短时间内消散如此大量的热量，喷雾冷却将冷却介质雾化分解为无数的离散型小液滴，喷淋到加热表面上形成液膜沸腾换热带走热量，可以使待冷却表面温度均匀，同时具有瞬时换热性能良好、临界热流密度大等优点。然而，在飞机尤其是战斗机飞行过程中，重力加速度的大小和方向变化剧烈，此时极易造成喷雾冷却表面的液膜提前干涸，会导致传热恶化，进而使得喷雾冷却失效。目前对于喷雾冷却的研究集中在机理研究方面，扩展应用还比较少，尤其关于重力加速度改变下的喷雾冷却效果研究还是...
【技术保护点】
1.一种可适应不同重力环境的喷雾冷却系统，其特征在于：由喷雾介质配比箱(1)、浓度传感器(2)、角度传感器(3)、喷嘴(4)、喷雾室(5)、热管换热器(6)、介质回收泵(7)、介质储存箱(8)、第一进水电磁阀(9)、喷雾介质溶质储存箱(10)、溶质出口泵(11)、第二进水电磁阀(12)、溶质进口泵(13)、第三进水电磁阀(14)、加压水泵(15)、水箱(16)、排水截止阀(17)、排水管(18)、第一截止阀(19)、第二截止阀(20)组成；喷雾介质配比箱(1)具有3个入口和2个出口，其中第一入口连接介质储存箱(8)，第二入口连接喷雾介质溶质储存箱(10)，第三入口连接水箱(...
【技术特征摘要】
1.一种可适应不同重力环境的喷雾冷却系统，其特征在于：由喷雾介质配比箱(1)、浓度传感器(2)、角度传感器(3)、喷嘴(4)、喷雾室(5)、热管换热器(6)、介质回收泵(7)、介质储存箱(8)、第一进水电磁阀(9)、喷雾介质溶质储存箱(10)、溶质出口泵(11)、第二进水电磁阀(12)、溶质进口泵(13)、第三进水电磁阀(14)、加压水泵(15)、水箱(16)、排水截止阀(17)、排水管(18)、第一截止阀(19)、第二截止阀(20)组成；喷雾介质配比箱(1)具有3个入口和2个出口，其中第一入口连接介质储存箱(8)，第二入口连接喷雾介质溶质储存箱(10)，第三入口连接水箱(16)；第一出口连接排水管(18)，第二出口连接喷嘴(4)；试验台的连接方式为：介质储存箱(8)的出口与第一进水电磁阀(9)的入口相连，第一进水电磁阀(9)的出口与喷雾介质配比箱(1)的第一入口相连，喷雾介质配比箱(1)中安装有浓度传感器(2)，喷雾介质配比箱(1)的第二出口与第一截止阀(19)的入口相连，在第一截止阀(19)前安装有角度传感器(3)，第一截止阀(19)的出口与喷嘴(4)的入口相连，喷嘴(4)安装在喷雾室(5)内，喷雾室(5)底端为加热表面(23)，喷雾室加热表面(23)的出口与热管换热器(6)的入口相连，热管换热器(6)的出口与第二截止阀(20)的入口相连，第二截止阀(20)的出口与介质回收泵(7)的入口连接，介质回收泵(7)的出口与介质储存箱(8)的入口相连；喷雾介质溶质储存箱(10)的入口与溶质进口泵(13)的出口相连，喷雾介质溶质储存箱(10)的出口与溶质出口泵(11)的入口相连，溶质出口泵(11)的出口与第二进水电磁阀(12)相连，第二进水电磁阀(12)的出口与喷雾介质配比箱(1)的第二入口连接；水箱(16)的出口与加压水泵(15)的进口相连，加压水泵(15)的出口与第三进水电磁阀(14)的入口相连，第三进水电磁阀(14)的出口与喷雾介质配比箱(1)的第三入口相连；喷雾介质配比箱(1)的第一出口连接排水管(18)，排水管(18)上安装有排水截止阀(17)。2.根据权利要求1所述的一种可适应不同重力环境的喷雾冷却系统，其特征在于包括以下过程：喷雾冷却开启之前阶段，计算出在不同喷雾角度时，喷雾室加热表面(23)附着的液滴所受重力加速度，以及在该重力加速度下所需的溶液浓度，在喷雾介质溶质储存箱(10)中进行配比；喷雾开始时，介质储存箱(8)中充满水，喷雾介质溶质储存箱(10)中充满溶质；角度传感器(3)反馈该角度下所需的喷雾溶液浓度，与介质储存箱(8)连接的第一进水电磁阀(9)和与喷雾介质储存箱(10)相连接的第二进水电磁阀(12)同时开启，根据浓度传感器(2)的实时反馈调节第一进水电磁阀(9)和第二进水电磁阀(12)的开度大小；当喷雾介质配比箱(1)中的浓度传感器(2)反馈的浓度与角度传感器(3)相对应的浓度相同时，喷嘴(4)将雾化后的喷雾介质喷至喷雾室(5)的加热表面(23)；喷雾室(5)将换热完成后的介质回收，流经热管换热器(6)，在热管换热器(6)中将吸收的热量传递至外界环境，介质温度降低后由介质储存箱(8)回收供下次循环备用；喷雾进行后，...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛晓熠，王瑜，鲍俊，刘金祥，程建杰，许鑫洁，
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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