本申请公开了一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器，属于航空发动机涡轮高效冷却技术领域，包括换热器本体，换热器本体包括内管混合管道、外管混合管道、蛇形套管以及开缝翅片；内管混合管道包括燃料进液管和燃料出液管；外管混合管道包括冷却进液管和冷却出液管；蛇形套管包括冷却蛇形管和燃料蛇形管，冷却蛇形管套设于燃料蛇形管上；冷却蛇形管的两端与冷却进液管和冷却出液管一一对应相连通；燃料蛇形管的两端与燃料进液管和燃料出液管一一对应相连通；冷却蛇形管与燃料蛇形管之间流动有冷却液，燃料蛇形管中流动有航空煤油燃料；开缝翅片固定连接于冷却蛇形管上。通过开缝翅片和航空煤油燃料，便于增加冷却蛇形管道内冷却液的散热效率。内冷却液的散热效率。内冷却液的散热效率。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器
[0001]本申请涉及航空发动机涡轮高效冷却
，尤其是涉及一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器。
技术介绍
[0002]航空燃气涡轮发动机要提高其推力和热效率必须提高涡轮前温度，这是提高发动机性能的主要技术措施。在高推重比发动机中，热端部件的强化冷却面临十分突出的矛盾：一方面涡轮前温度的提高使得发动机热端部件的冷却需求加重；而另一方面增压比的提高使得冷却空气的冷却品质降低。
[0003]通常情况下，用于冷却涡轮叶片的冷气大多由压气机出口引出，随着压气机压比的提高，出口温度也相应有所提高。为了进一步提高航空发动机中涡轮机闸的冷却效率，在涡轮机闸上设计一套切实可行的循环冷却体系统，其中，循环冷却系统包括安装于涡轮机闸上的冷却管道和电磁泵，电磁泵串联于冷却管道的闭合回路中，且冷却管道的部分与航空发动机中外涵道的空气相接触，从而便于对航空发动机的涡轮机闸起到冷却作用，但仅仅通过冷却管道自身与外涵道空气相接触的方式，冷却管道中冷却液在外涵道降低的温度有限，从而使得冷却液进行散热的效率较低，进而使得通过冷却管道对涡轮机闸冷却的效果较差。
技术实现思路
[0004]为了便于增加冷却液进行散热的效率，本申请提供一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器。
[0005]本申请提供的一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器采用如下的技术方案：一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器，包括换热器本体，所述换热器本体包括内管混合管道、外管混合管道、蛇形套管以及开缝翅片；所述内管混合管道包括燃料进液管和燃料出液管；所述外管混合管道包括冷却进液管和冷却出液管；所述蛇形套管包括冷却蛇形管和燃料蛇形管，所述冷却蛇形管套设于所述燃料蛇形管上；所述冷却蛇形管的两端与所述冷却进液管和所述冷却出液管一一对应相连通；所述燃料蛇形管的两端与所述燃料进液管和所述燃料出液管一一对应相连通；所述冷却蛇形管与燃料蛇形管之间流动有冷却液，所述燃料蛇形管中流动有航空煤油燃料；所述开缝翅片固定连接于所述冷却蛇形管上。
[0006]通过采用上述技术方案，为了便于增加冷却液进行散热的效率，在对冷却液进行散热的过程中，外涵道冷气从换热器本体的一侧进入，冲刷换热器本体上的开缝翅片和冷却蛇形管，从另外一侧流向，同时通过航空煤油燃料和外涵道冷气对液态金属的两侧强破对流换热，便于增加冷却蛇形管道内冷却液的散热效率，进一步，冷却液对使用前的航空煤油燃料起到预热的效果，以便于航空煤油燃料使用过程中的点燃和燃烧。
[0007]优选的，所述燃料进液管和所述燃料出液管分布于所述开缝翅片的两侧设置，所述冷却进液管和所述冷却出液管分布于所述开缝翅片的两侧设置，且所述燃料进液管和所述冷却出液管位于所述开缝翅片的同一侧，所述燃料出液管和所述冷却进液管位于所述开缝翅片的同一侧。
[0008]通过采用上述技术方案，在通入航空煤油燃料的过程中，航空煤油燃料先经过冷却后的冷却液进行热能置换，然后在逐步与温度较高区域的冷却液进行热能置换，从而能够使得航空煤油燃料经过换热器本体的整个过程均处于升温的状态，降低了航空煤油燃料反向加热冷却液的可能性。
[0009]优选的，所述冷却液位为液态金属或合金。
[0010]通过采用上述技术方案，利用液态金属或合金，便于吸收和运输热量。
[0011]优选的，所述换热器本体的安装均安装有过滤网，所述换热器本体还安装有第一安装板，所述第一安装板上开设有供所述冷却蛇形管穿过的第一让位孔和第二让位孔，所述第一安装板上还开设有第一安装槽，所述过滤网的边框与所述第一安装槽插接配合；所述第一安装板上设置有用于固定所述过滤网边框的第一固定机构；所述第一安装板上还设置有用于连接所述换热器本体的第一锁定机构。
[0012]通过采用上述技术方案，利用过滤网，在向换热器本体中通入空气时，能够降低空气中杂物与换热器本体相接触的可能性，同时在第一安装板上第一锁定机构和第一固定机构的作用下，达到便于安装过滤板网的目的。
[0013]优选的，所述第一锁定机构包括第一锁定板和第一弹簧，所述第一让位孔的侧壁上开设有供所述第一锁定板滑移的第一锁定槽，所述第一锁定板穿设于两段相邻所述冷却蛇形管构成的间隙，且所述第一锁定板与所述冷却蛇形管的外周面相贴合；所述第一弹簧的一端固定连接于第一锁定槽的内侧壁，所述第一弹簧的另一端固定连接于所述第一锁定板上；所述第一锁定机构还包括用于固定所述第一锁定板的第一限位组件。
[0014]通过采用上述技术方案，在安装第一安装板的过程中，移动第一安装板，使得第一安装板与换热器本体相配合，接着解除第一限位组件对第一锁定板的作用，此时在第一弹簧的弹力作用下，使得第一弹簧能够推动第一锁定板移动；当第一锁定板的部分穿过两段相邻冷却蛇形管构成的间隙时，在第一锁定板的作用下，能够降低第一安装板脱离换热器本体的可能性。
[0015]优选的，所述第一限位组件包括第一滑移块、第二弹簧以及第一限位杆，所述第一让位孔的内壁上开设有供所述第一滑移块滑移的第一滑槽，所述第一安装板上还开设有第一连通孔，所述第一连通孔的两端分别与所述第一滑槽和第一安装槽相连通；所述第二弹簧的一端与所述第一滑槽的内侧壁固定连接，所述第二弹簧的另一端与所述第一滑移块固定连接；所述第一锁定板上开设有第一插接槽，所述第一限位杆的一端与所述第一滑移块固定连接，所述第一限位杆的另一端能够与所述第一插接槽插接配合，且所述第一限位杆与所述第一连通孔的内壁滑动连接。
[0016]通过采用上述技术方案，在向靠近换热器本体的一侧移动第一安装板的过程中，冷却蛇形管能够与第一滑移块相接触，并能够推动第一滑移块移动，第一滑移块移动带动第一限位杆移动，从而使得第一限位杆脱离第一插接槽，接着在第一弹簧的弹力作用能够
推动第一锁定板移动；当推动第一锁定板复位后，第一滑移块在第二弹簧的弹力作用复位，第一滑移块复位带动第一限位杆复位，从而使得第一限位块插接于第一插接槽，进而达到便于再次固定第一锁定板的目的。
[0017]优选的，所述第一固定机构包括第一限位块和第三弹簧，所述第一安装槽的侧壁上开设有供所述第一限位块滑动的第二滑槽，所述过滤网的边框的开设有供所述第一限位块插接配合的第一限位槽；所述第三弹簧的一端与所述第一限位块固定连接，所述第三弹簧的另一端与所述第二滑槽的内侧壁固定连接；所述第一固定机构中还包括有用于驱动所述第一限位块移动的第一驱动组件。
[0018]通过采用上述技术方案，在过滤网的边框插接于第一安装槽之前，先通过第一驱动组件驱动第一限位块移动至第二滑槽内；在过滤网边框插接于第一安装槽之后，先解除第一驱动组件对第一限位块的作用，此时在第三弹簧的弹力作用下，使得第三弹簧能够推动第一限位块插接于第一限位槽中，进而起到固定过滤网的目标。
[0019]优选的，所述第一驱动组件包括第一驱动杆，所述第一安装板上还开设有供所述第一驱动杆滑移的第一贯穿孔，所述第一贯穿孔的两端分别与所述第一锁定槽和所述第二滑槽相连通；所述第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器，其特征在于：包括换热器本体(1)，所述换热器本体(1)包括内管混合管道(11)、外管混合管道(12)、蛇形套管(13)以及开缝翅片(14)；所述内管混合管道(11)包括燃料进液管(111)和燃料出液管(112)；所述外管混合管道(12)包括冷却进液管(121)和冷却出液管(122)；所述蛇形套管(13)包括冷却蛇形管(131)和燃料蛇形管(132)，所述冷却蛇形管(131)套设于所述燃料蛇形管(132)上；所述冷却蛇形管(131)的两端与所述冷却进液管(121)和所述冷却出液管(122)一一对应相连通；所述燃料蛇形管(132)的两端与所述燃料进液管(111)和所述燃料出液管(112)一一对应相连通；所述冷却蛇形管(131)与燃料蛇形管(132)之间流动有冷却液，所述燃料蛇形管(132)中流动有航空煤油燃料；所述开缝翅片(14)固定连接于所述冷却蛇形管(131)上。2.根据权利要求1所述的一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器，其特征在于：所述燃料进液管(111)和所述燃料出液管(112)分布于所述开缝翅片(14)的两侧设置，所述冷却进液管(121)和所述冷却出液管(122)分布于所述开缝翅片(14)的两侧设置，且所述燃料进液管(111)和所述冷却出液管(122)位于所述开缝翅片(14)的同一侧，所述燃料出液管(112)和所述冷却进液管(121)位于所述开缝翅片(14)的同一侧。3.根据权利要求1所述的一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器，其特征在于：所述冷却液为液态金属或合金。4.根据权利要求1所述的一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器，其特征在于：所述换热器本体(1)的安装均安装有过滤网(2)，所述换热器本体(1)还安装有第一安装板(3)，所述第一安装板(3)上开设有供所述冷却蛇形管(131)穿过的第一让位孔(31)和第二让位孔(32)，所述第一安装板(3)上还开设有第一安装槽(33)，所述过滤网(2)的边框与所述第一安装槽(33)插接配合；所述第一安装板(3)上设置有用于固定所述过滤网(2)边框的第一固定机构(5)；所述第一安装板(3)上还设置有用于连接所述换热器本体(1)的第一锁定机构(4)。5.根据权利要求4所述的一种适用于航空发动机的套管翅片式换热器，其特征在于：所述第一锁定机构(4)包括第一锁定板(41)和第一弹簧(42)，所述第一让位孔(31)的侧壁上开设有供所述第一锁定板(41)滑移的第一锁定槽(34)，所述第一锁定板(41)穿设于两段相邻所述冷却蛇形管(131)构成的间隙，且所述第一锁定板(41)与所述冷却蛇形管(131)的外周面相贴合；所述第一弹簧(42)的一端固定连接于第一锁定槽(34)的内侧壁，所述第一弹簧(42)的另一端固定连...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗翔，张哲，刘冬冬，邬泽宇，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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