一种吊舱蒙皮换热器制造技术

本发明专利技术属于吊舱环控技术领域，特别涉及一种吊舱蒙皮换热器

【技术实现步骤摘要】
一种吊舱蒙皮换热器


[0001]本专利技术属于吊舱环控
，特别涉及一种吊舱蒙皮换热器
。

技术介绍

[0002]机载电子吊舱电子设备的功耗和热流密度均大幅升高，对吊舱环控系统性能提出严峻挑战
。
而换热器作为吊舱环控系统的重要组成部件，起着外部空气与冷却液换热并将热量带出的作用，为传热过程的最终一环，其换热性能最终决定着环控系统的散热能力
。
[0003]现有的环控系统换热器主要有两种：一种是内装引气式换热器，另一种是外掠式蒙皮换热器
。
内装引气式换热器需由引排气口将外部冲压气流引入吊舱内部，再与换热器液侧冷却液换热，其劣势在于占用吊舱内部空间，需增加引排气开口，对吊舱的气动性能产生不利影响
。
外掠式蒙皮换热器借助吊舱飞行过程中外部气流掠过换热器气侧，与换热器液侧冷却液换热
。
外掠式蒙皮换热器充分利用来流进行散热，且不占用吊舱内部空间，在妥善解决与吊舱结构集成和换热量有限等问题后有望得到广泛应用
。
[0004]现有蒙皮换热器方案难以支撑上述需求：专利
CN102295070A
和专利
CN105416591A
提出了一种含双层气侧翅片结构的蒙皮换热器，借助双侧翅片提升换热面积可提升换热量，但使得蒙皮换热器凸出飞行器表面过多，伴随增大气动阻力的风险，在小型化集成的前提下存在换热量难以提升的难题；专利
CN105416591A
公布了一种低气动阻力蒙皮换热装置及其设计方法，利用凹腔阵列结构的气流贴壁效应产生涡流，进而强化换热效果，但未对蒙皮换热装置与系统结构集成给出具体方案；专利
CN114435582A
提出了一种基于风液综合散热结构的就近排散飞机蒙皮散热系统，用于解决较低功耗下的高热流密度散热需求，其热量依次由冷却液传递给舱内空气，再经蒙皮与外部大气换热排除，其存在换热路径较长效率较差，且存在液冷环路
、
舱内空气风冷环路和蒙皮换热等三个流体环路，系统组件数量较多，结构集成及换热效率两方面均存在不足
。
因此，有必要提出适用于吊舱结构集成和大功率换热的蒙皮换热器，以满足吊舱装机及运行需求
。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种可实现大功率换热并与吊舱结构集成的吊舱蒙皮换热器
。
[0006]本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种吊舱蒙皮换热器，包括液冷板，液冷板内设置冷却液流道，液冷板上连接有蒙皮中隔板，蒙皮中隔板上设置有间隔设置的若干翅片加工区域和翅片非加工区域，翅片加工区域设置有若干异形翅片，翅片非加工区域设置有若干扰流柱；所述蒙皮中隔板上连接有防护盖板，防护盖板的表面形状为沿气流方向高度逐渐增大的曲面，防护盖板高度较低的一侧设置引气口，防护盖板高度较高的一侧设置排气口
。
[0008]本专利技术沿外部空气流向分为间断的翅片加工区域和翅片非加工区域，从而限制异形翅片长度，并通过间断的翅片非加工区域强化流场扰动，从而避免外部空气流动达到充
分发展区域恶化传热
。
吊舱随载机飞行过程中产生高速来流，进入翅片区域与液冷板内的冷却液进行换热，带走热量并排出
。
[0009]本专利技术借助曲面气动外形及沿流向高度逐渐增大的防护盖板，在换热器排气口局部形成负压区，强化尾流负压效应，在对气动影响较小的前提下增大换热器引气量，从而提升换热性能
。
[0010]因此，本专利技术通过在蒙皮中隔板上设置翅片加工区域和翅片非加工区域
、
设置曲面气动外形且沿气流方向高度逐渐增大的防护盖板，大幅提升了换热能力，可实现大功率换热
。
[0011]本专利技术在保证换热能力的情况下，提升了结构集成度，降低蒙皮换热器的气动阻力，并具备良好的维护性
。
[0012]作为本专利技术的优选方案，所述蒙皮中隔板和异型翅片采用一体化型材加工，保证了异形翅片的强度
。
本专利技术借助铲齿工艺加工异型翅片，可大幅提升有效换热面积和换热能力
。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述蒙皮中隔板上设置有第一安装法兰和第二安装法兰，蒙皮中隔板通过第一安装法兰与吊舱主体连接，蒙皮中隔板通过第二安装法兰与防护盖板连接
。
[0014]作为本专利技术的优选方案，所述防护盖板与蒙皮中隔板采用螺钉紧固，防护盖板通过螺钉调节与翅片之间的间距
。
[0015]防护盖板和蒙皮中隔板采用螺钉紧固，主要起到保护异形翅片的作用，同时具备调节气侧流场进而控制外部空气换热能力的作用
。
具体调节原理为：通过改变防护盖板至异形翅片间距，改变气侧流道流阻特性，实现外部空气流场及换热能力调节
。
作为经验参考的，当不设置防护盖板，即异形翅片外露时，气侧换热能力达到最强；当设置防护盖板时，气侧换热能力大致随着防护盖板至异形翅片间距的增大而增大
。
同步地，随着防护盖板高度增大，局部流动阻力增大，设计过程中需综合考虑流阻及换热能力的平衡，在满足换热性能要求前提下需尽可能减小防护盖板高度
。
[0016]作为本专利技术的优选方案，所述蒙皮中隔板上设置有翻边，第一安装法兰设置于翻边上
。
[0017]作为本专利技术的优选方案，所述异形翅片的间距为
1.0mm
，异形翅片的厚度为
0.5mm
，异形翅片的高宽大于
20mm。
选取合适厚度型材，借助铲齿工艺在型材一侧加工小间距
、
大高宽比的异形翅片
。
作为经验参考的，异形翅片间距小至
1.0mm
左右
、
翅片厚度为
0.5mm
时，异形翅片的高宽比可超过
40(
即异形翅片高度超过
20mm)
；具体结构参数可依据实际换热需求灵活调整
。
高密度
、
大高宽比的异形翅片大幅提升了换热器的有效换热面积
。
[0018]作为本专利技术的优选方案，所述扰流柱的形状的截面为菱形
、
三角形或圆形
。
[0019]作为本专利技术的优选方案，所述翅片非加工区域设置有安装柱，安装柱与防护盖板连接
。
在换热器尺寸较大时，可在翅片非加工区域设置安装柱，用于连接耳防护盖板，以降低因跨距较大可能导致的防护盖板安装强度风险
。
[0020]作为本专利技术的优选方案，所述防护盖板上设置有若干增设引气口
。
通过在防护盖板的曲面设置增设引气口，引入支流与主流搅浑，产生扰流效应强化换热，提升蒙皮换热器性能
。
[0021]作为本专利技术的优选方案，所述防护盖板的顶面高度较低的一端凸出吊舱主体表面的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种吊舱蒙皮换热器，其特征在于：包括液冷板
(1)
，液冷板
(1)
内设置冷却液流道，液冷板
(1)
上连接有蒙皮中隔板
(2)
，蒙皮中隔板
(2)
上设置有间隔设置的若干翅片加工区域
(21)
和翅片非加工区域
(22)
，翅片加工区域
(21)
设置有若干异形翅片
(3)
，翅片非加工区域
(22)
设置有若干扰流柱
(4)
；所述蒙皮中隔板
(2)
上连接有防护盖板
(5)
，防护盖板
(5)
的表面形状为沿气流方向高度逐渐增大的曲面，防护盖板
(5)
高度较低的一侧设置引气口
(51)
，防护盖板
(5)
高度较高的一侧设置排气口
(52)。2.
根据权利要求1所述的一种吊舱蒙皮换热器，其特征在于：所述蒙皮中隔板
(2)
和异型翅片采用一体化型材加工
。3.
根据权利要求1所述的一种吊舱蒙皮换热器，其特征在于：所述蒙皮中隔板
(2)
上设置有第一安装法兰
(23)
和第二安装法兰
(24)
，蒙皮中隔板
(2)
通过第一安装法兰
(23)
与吊舱主体
(9)
连接，蒙皮中隔板
(2)
通过第二安装法兰
(24)
与防护盖板
(5)
连接

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，龚文驰，包胜，吕金艺，赵鹏辉，陈显才，朱庆流，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：