一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统技术方案

本发明专利技术涉及飞行器热管理技术领域，具体而言，涉及一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统。系统包括热交换装置、第一介质供给装置、第二介质供给装置；热交换装置包括第一热交换部、第二热交换部；第一介质供给装置用于供给冷却介质；第二介质供给装置用于供给被冷却介质；第一热交换部的第一热交换管包括第一连接管、第一膨胀节、喷射孔；喷射孔设置在第一膨胀节的周侧壁；第一膨胀节的横截面积大于第一连接管的横截面积；第二热交换部的第二热交换管包括第二连接管、第二膨胀节；第二膨胀节的横截面积大于第二连接管的横截面积；第一膨胀节与第二膨胀节交错邻近设置。这样就解决了对飞行器机上设备瞬时大功率高热流如何快速散热的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统


[0001]本专利技术涉及飞行器热管理
，具体而言，涉及一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统。

技术介绍

[0002]目前，随着飞行器自动化程度不断提高，为了应对飞行过程中复杂的工况，机上电子设备、液压设备、滑油设备等功能部件越来越多（例如飞行仪表、升降舵等），而飞行器热载荷主要集中于电子设备、液压油、滑油和发动机热载荷，由于其工作特点不同，其工作环境温度及热负荷大小也不一样，机上设备工作时需要不同的介质对其进行散热处理。
[0003]当飞行器高空飞行时，常常会遇到机上瞬时大功率高热流热载荷的散热难题，若无法快速对其进行散热，可能会引起机上设备故障，影响飞行安全。传统的散热技术对飞行器机上设备产生的瞬时大功率高热流热载荷的散热效果一般，且所需热交换时间较长，满足不了飞行器瞬时大功率的快速散热需求。

技术实现思路

[0004]为解决对飞行器机上设备瞬时大功率高热流如何快速散热的问题，本专利技术提供了一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统，包括：热交换装置，所述热交换装置包括第一热交换部、第二热交换部；第一介质供给装置，所述第一介质供给装置与所述第一热交换部连通；所述第一介质供给装置供给冷却介质；第二介质供给装置，所述第二介质供给装置与所述第二热交换部连通；所述第二介质供给装置供给被冷却介质；所述第一热交换部包括第一热交换管；所述第一热交换管包括第一连接管、第一膨胀节、喷射孔；多个所述第一连接管和多个所述第一膨胀节依次间隔连通；所述喷射孔设置在所述第一膨胀节的周侧壁；所述第一膨胀节垂直于所述第一热交换管轴向上的横截面积大于所述第一连接管垂直于所述第一热交换管轴向上的横截面积；所述第二热交换部包括第二热交换管；所述第二热交换管包括第二连接管、第二膨胀节；多个所述第二连接管和多个所述第二膨胀节依次间隔连通；所述第二膨胀节垂直于所述第二热交换管轴向上的横截面积大于所述第二连接管垂直于所述第二热交换管轴向上的横截面积；所述第一热交换部的所述第一膨胀节与所述第二热交换部的所述第二膨胀节交错邻近设置。
[0005]在一些实施例中，每一个所述第一膨胀节的周侧设置多个喷射孔；所述喷射孔朝邻近的所述第二膨胀节喷射冷却介质。
[0006]在一些实施例中，所述第一热交换管内冷却介质流向与所述第二热交换管内被冷却介质流向相反。
[0007]在一些实施例中，所述第一热交换管的多个所述第一膨胀节的横截面积沿冷却介
质流向方向逐渐增大；其中，所述第一膨胀节的横截面积为所述第一膨胀节垂直于所述第一热交换管轴向上的横截面积。
[0008]在一些实施例中，所述第二热交换管的多个所述第二膨胀节的横截面积沿被冷却介质流向方向逐渐减小；其中，所述第二膨胀节的横截面为所述第二膨胀节垂直于所述第二热交换管轴向上的横截面积。
[0009]在一些实施例中，所述第一热交换部包括多个所述第一热交换管；所述第二热交换部包括多个所述第二热交换管；所述第一热交换管和所述第二热交换管间隔设置。
[0010]在一些实施例中，所述热交换装置还包括喷雾室；所述第一热交换部的所述第一膨胀节和所述第二热交换部的所述第二膨胀节设置在所述喷雾室的空腔内。
[0011]在一些实施例中，所述喷雾室包括第一介质排出口、换热腔室；所述第一介质排出口设置在所述换热腔室的顶部；所述第一膨胀节和所述第二膨胀节设置在所述换热腔室内。
[0012]在一些实施例中，所述具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统还包括第一介质回收装置；所述第一介质回收装置的一端与所述第一介质排出口连通；所述第一介质回收装置另一端与所述第一介质供给装置连通。
[0013]在一些实施例中，所述第一介质供给装置包括第一介质存储腔、第一介质输送部、第一介质缓冲腔；所述第一介质存储腔、所述第一介质输送部、所述第一介质缓冲腔依次连通；所述第一介质缓冲腔与所述第一热交换部连通。
[0014]在一些实施例中，所述第一介质输送部包括输送泵、过滤器、电磁阀、温度传感器、控制器、输送管道；所述电磁阀、所述输送泵、所述过滤器通过所述输送管道依次连通；所述温度传感器设置在所述过滤器与所述第一介质缓冲腔连通的所述输送管道上；所述控制器与所述温度传感器电连接；所述控制器与所述电磁阀电连接。
[0015]在一些实施例中，所述第一介质供给装置还包括第一介质加热部；所述第一介质加热部设置在所述第一介质存储腔内；所述控制器与所述第一介质加热部电连接。
[0016]为解决对飞行器机上设备瞬时大功率高热流如何快速散热的问题，本专利技术有以下优点：1.通过在第一热交换部中间隔设置有多个第一膨胀节（第一膨胀节周侧壁设喷射孔），第二热交换部中间隔设置有多个第二膨胀节，第一膨胀节和第二膨胀节交错相邻设置，可以实现从第一膨胀节周侧壁喷射孔喷出的冷却介质对被冷却介质流经的第二热交换管的周侧进行高速全覆盖喷淋，从而使冷却介质吸收更多被冷却介质传递的热量达到沸点后发生相变，快速降低被冷却介质温度。
[0017]2.通过将第一膨胀节的截面面积设置成大于第一连接管的截面面积，当冷却介质从第一膨胀节的喷射孔喷出时，可以减小冷却介质在不同喷射孔喷射的压力的差值，从而确保冷却介质从沿冷却介质流向的第一热交换管末端的第一膨胀节的喷射孔持续大量喷出，进而提高冷却介质与被冷却介质的热交换效率。同时，还可以增大冷却介质与被冷却介质的热交换覆盖面积，使冷却介质更容易吸收被冷却介质传递的热量达到沸点，冷却介质达到沸点发生相变时可以快速带走大量热量，降低被冷却介质温度。
[0018]3. 通过将第二膨胀节的截面面积设置成大于第二连接管的截面面积，当被冷却介质流入第二热交换管时可以得到一定程度的缓冲，为其与冷却介质热交换提供充足的时
间。同时，还可以增大被冷却介质与冷却介质的热交换表面积，从而提高冷却介质与被冷却介质的热交换效率。
附图说明
[0019]图1示出了一种实施例的具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统立体示意图；图2示出了一种实施例的具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统平面示意图；图3示出了另一种实施例的具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统平面示意图；图4示出了一种实施例的具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统中热交换管立体示意图；图5示出了另一种实施例的具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统中热交换管立体示意图。
[0020]附图标记：10热交换装置；11喷雾室；111换热腔室；112第一介质排出口；12第一热交换部；121第一热交换管；1211第一连接管；1212第一膨胀节；1213喷射孔；13第二热交换部；131第二热交换管；1311第二连接管；1312第二膨胀节；20第一介质供给装置；21第一介质存储腔；22第一介质输送部；221输送泵；222过滤器；223控制器；224温度传感器；225电磁阀；23第一介质缓冲腔；24第一介质加热部；30第二介质供给装置；40第二介质输出装置；50第一介质回收装置。
具体实施方式
[0021]现在将参照若干示例性实施例来论述本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统，其特征在于，所述具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统包括：热交换装置，所述热交换装置包括第一热交换部、第二热交换部；第一介质供给装置，所述第一介质供给装置与所述第一热交换部连通；所述第一介质供给装置供给冷却介质；第二介质供给装置，所述第二介质供给装置与所述第二热交换部连通；所述第二介质供给装置供给被冷却介质；所述第一热交换部包括第一热交换管；所述第一热交换管包括第一连接管、第一膨胀节、喷射孔；多个所述第一连接管和多个所述第一膨胀节依次间隔连通；所述喷射孔设置在所述第一膨胀节的周侧壁；所述第一膨胀节垂直于所述第一热交换管轴向上的横截面积大于所述第一连接管垂直于所述第一热交换管轴向上的横截面积；所述第二热交换部包括第二热交换管；所述第二热交换管包括第二连接管、第二膨胀节；多个所述第二连接管和多个所述第二膨胀节依次间隔连通；所述第二膨胀节垂直于所述第二热交换管轴向上的横截面积大于所述第二连接管垂直于所述第二热交换管轴向上的横截面积；所述第一热交换部的所述第一膨胀节与所述第二热交换部的所述第二膨胀节交错邻近设置。2.根据权利要求1所述的一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统，其特征在于，每一个所述第一膨胀节的周侧设置多个喷射孔；所述喷射孔朝邻近的所述第二膨胀节喷射冷却介质。3.根据权利要求1所述的一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统，其特征在于，所述第一热交换管内冷却介质流向与所述第二热交换管内被冷却介质流向相反。4.根据权利要求3所述的一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统，其特征在于，所述第一热交换管的多个所述第一膨胀节的横截面积沿冷却介质流向方向逐渐增大；其中，所述第一膨胀节的横截面积为所述第一膨胀节垂直于所述第一热交换管轴向上的横截面积。5.根据权利要求4所述的一种具有膨胀节的飞行器喷射冷却系统，其特征在于，所述第二热交换管的多个所述第二膨胀节的横截面积沿被冷却介质流向方向逐渐减小；其中，所述第二膨胀节的横截面为所述第二膨胀节垂直于所述第二热...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志传，郑文远，高赞军，程定斌，孟繁鑫，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心，
类型：发明
国别省市：