智能化自适性翅片及翅片模块和在太阳能无人机上的应用制造技术

本发明专利技术提出一种智能化自适性翅片及翅片模块和在太阳能无人机上的应用，翅片在朝向冷却来流的一侧局部采用温敏记忆材料，并在局部范围内开有垂直于翅片边缘的切口，当材料自身温度低于设定温度时，材料沿切口收缩，使翅片朝向冷却来流的一侧形成开口；翅片在通孔周围局部采用温敏记忆材料，并在局部范围内开有若干切口，当材料的温度梯度达到或大于设定梯度值时，材料沿切口挤压变形形成开缝，翅片一侧气流能够经过开缝流入翅片另一侧。本发明专利技术提出的智能化自适性翅片通过在局部采用智能材料，可根据温度及温度梯度变化实现开口和开缝，能够在不同温度状态下，通过自适应材料转变为最佳结构，提高翅片的传热性能，以自动做到提高换热器的热交换率。

Intelligent adaptive fins and fin modules and their application in solar UAV

【技术实现步骤摘要】
智能化自适性翅片及翅片模块和在太阳能无人机上的应用
本专利技术属于翅片换热器领域，具体涉及一种用于提高传热性能的智能化自适性翅片、智能化自适性翅片模块以及提高传热性能增加太阳能无人机能量利用效率的应用方法。
技术介绍
太阳能无人机对于长航时的要求建立在太阳能电池的高效能量转换上，而在太阳能发电系统中，晶体硅电池在标准状况下(G0＝1000W·m-2，t0＝25℃)的发电效率为12％～17％。而实际中，太阳能电池的发电效率要低很多，原因是一部分热量使得电池表面的温度升高。研究表明电池温度每升高1℃，发电效率下降0.5％。可见太阳能电池冷却的研究，对于提高发电效率和太阳能无人机的能量利用效率是很有意义的。目前换热器的热阻主要由细管的空气侧控制，可占换热器总热阻的85％以上。因此改变翅片管结构表面的方法被广泛用于增强换热器的传热性能。例如，通常采用增加翅片表面积并加强气流干扰的方法，例如百叶窗和槽形结构以及波纹或波浪形翅片。此外，细管的结构参数，即翅片的厚度和节距，管的布置和类型也是影响空气侧传热性能的关键因素。迄今为止，大多数研究都本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化自适性翅片，所述翅片为板状结构，翅片表面开有用于与散热管道配合安装的通孔和/或缺口；/n其特征在于：/n所述翅片在朝向冷却来流的一侧局部采用温敏记忆材料，并在所述局部范围内开有垂直于翅片边缘的切口，当所述温敏记忆材料自身温度低于设定温度时，所述温敏记忆材料沿切口收缩，使翅片朝向冷却来流的一侧形成开口；/n所述翅片在用于与散热管道配合安装的通孔和/或缺口周围局部采用温敏记忆材料，并在所述局部范围内开有若干切口，当所述温敏记忆材料的温度梯度达到或大于设定梯度值时，所述温敏记忆材料沿切口挤压变形形成开缝，翅片一侧气流能够经过开缝流入翅片另一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能化自适性翅片，所述翅片为板状结构，翅片表面开有用于与散热管道配合安装的通孔和/或缺口；
其特征在于：
所述翅片在朝向冷却来流的一侧局部采用温敏记忆材料，并在所述局部范围内开有垂直于翅片边缘的切口，当所述温敏记忆材料自身温度低于设定温度时，所述温敏记忆材料沿切口收缩，使翅片朝向冷却来流的一侧形成开口；
所述翅片在用于与散热管道配合安装的通孔和/或缺口周围局部采用温敏记忆材料，并在所述局部范围内开有若干切口，当所述温敏记忆材料的温度梯度达到或大于设定梯度值时，所述温敏记忆材料沿切口挤压变形形成开缝，翅片一侧气流能够经过开缝流入翅片另一侧。


2.根据权利要求1所述一种智能化自适性翅片，其特征在于：在所述通孔和/或缺口周围布置的切口方向垂直于冷却来流方向。


3.根据权利要求1所述一种智能化自适性翅片，其特征在于：所述设定温度比冷却来流温度高3K到6K。


4.根据权利要求1所述一种智能化自适性翅片，其特征在于：在通孔和/或缺口周围局部的温敏记忆材料中，当所述温敏记忆材料的温度梯度达到或大于2K/mm时，所述温敏记忆材料沿切口挤压变形形成开缝。


5.根据权利要求1所述一种智能化自适性翅片，其特征在于：采用若干周期性的翅片单元拼接而成。

【专利技术属性】
技术研发人员：汪辉，白俊强，张子健，杨体浩，马晓平，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61