【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种紧凑高效的新型涵道换热方法和换热器，属于飞机环控热管理系统和电子冷却系统设计领域。
技术介绍
1、飞机涵道是涡轮发动机的空气流动通道，分为外涵道和内涵道两部分，该产品属于外涵道部件，常规外涵道的作用是采用没有经过压缩的机外冷空气来冷却内涵道，并为落地的时候反推提供推力。
2、另一方面，当前飞机电子系统发热时通常采用低温冷却液冷却带走电子系统的发热量，升温后的冷却液采用专门的空气冷板或风机驱动的换热器进行换热使冷却液的温度降到电子系统所需要的温度。但是，随着机载雷达等航电系统的功率不断提升，对冷却系统的要求也越来越高，目前的换热解决方案已无法满足电子系统的散热需求。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种紧凑高效的、用于飞机电子冷却系统的换热方法及换热器，集成飞机外涵道和电子冷却附件的双功能，满足大功率电子系统的散热需求，同时，尽量缩减换热器的体积占用，提高其结构紧凑度。
2、为解决上述问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
3、用于飞机电子冷却系统的换热方法，包括：
4、在飞机涡轮发动机的外涵道内设置换热器，且换热器与外涵道的结构件集成为一体，以流入外涵道中的低温空气作为冷源，以飞机电子系统中升温后的冷却液作为热源，在外涵道中实施热交换，其中，且外涵道内的换热器至少包含两种不同的换热方式。
5、作为一种选择，所述换热器的换热方式包括：
6、在板翅式换热器中实现外涵道内低温空气与来自飞机电子系
7、在板翅式换热器外表面通过肋片的热传导实现与外涵道内低温空气的热交换。
8、作为一种选择，所述换热器的换热方式包括：
9、在板翅式换热器中实现外涵道内低温空气与来自飞机电子系统中升温后的冷却液的热交换；
10、在板翅式换热器外表面通过异形封条的热传导实现与外涵道内低温空气的热交换。
11、进一步，所述板翅式换热器中，来自飞机电子系统中升温后的冷却液以双流程、逆叉流的形式与外涵道内低温空气进行热交换。
12、用于飞机电子冷却系统的换热器，包括：
13、安装板组件，所述安装板组件作为外涵道与换热器的共用结构，一方面与涵道上级部件连接，另一方面与换热器连接，安装板组件上开有飞机电子系统冷却液进口安装孔和飞机电子系统冷却液出口安装孔；
14、空气进出口组件，所述空气进出口组件与安装板组件连接并在空气进出口组件与安装板组件之间形成一个中空区域；
15、芯子组件，所述芯子组件为板翅式芯子结构，且安装在空气进出口组件与安装板组件之间形成的中空区域内；
16、冷却液进口端盖，所述冷却液进口端盖固定在飞机电子系统冷却液进口安装孔处并与芯子组件中的冷边流道入口连通；
17、冷却液出口端盖，所述冷却液出口端盖固定在飞机电子系统冷却液出口安装孔处并与芯子组件中的冷边流道出口连通；
18、肋片，所述肋片设置在芯子组件上两个平行端面的外表面；
19、异形封条，所述异形封条设置在芯子组件上平行并远离安装板组件的外表面，异形封条为带有肋片结构的封条。
20、进一步，所述芯子组件、冷却液进口端盖、冷却液出口端盖、空气进出口组件与安装板组件之间通过氩弧焊连接。
21、进一步，所述冷却液进口端盖、冷却液出口端盖、空气进出口组件与安装板组件的外形轮廓呈低流阻的流线型。
22、进一步，所述芯子组件为铝合金材质、钛合金材质或不锈钢材质，且包括钎焊为一体的翅片、隔板、封条和侧板，且翅片中的热边翅片为锯齿形翅片，冷边翅片为三角形翅片。
23、进一步，所述肋片通过机械加工的方式在芯子组件表面成型。
24、进一步，所述冷却液进口端盖为t字形，所述冷却液出口端盖为一字形，且冷却液出口端盖相比冷却液进口端盖更靠近芯子组件上对应外涵道低温空气的入口。
25、本专利技术的换热器为铝制(也可为钛合金或不锈钢)板翅式结构形式的新型涵道换热器，且充分利用三个外侧面的肋片和封条进行换热以提高换热器的换热能力。本专利技术的换热器与外涵道集成为一体，可以视作一种涵道换热器，其结构紧凑、重量轻巧，热边采用双流程的逆叉流流动方式以提高换热效率，冷却液进口端盖、冷却液出口端盖、安装板组件的安装板面和三外侧的空气进出口组件板面以及换热肋片的结构均为弧线形设计以降低外涵道内低温冷空气的流体阻力。
26、本专利技术的换热工作原理为：机外引入的低温冷空气在芯子组件的换热冷通道和外侧肋片流动，并与内部热通道的高温冷却液进行热交换，使高温冷却液经冷却后达到电子冷却系统所需要的工作温度。作为一个示例，本专利技术主要存在三种形式的换热方式：
27、第一种换热是外涵道内的低温冷空气与通道内流动的高温冷却液以逆叉流的双流程形式对流换热；
28、第二种换热是芯子组件中侧板两侧的散热肋片通过热传导的形式升温后与外侧的低温冷空气流动带走热量换热；
29、第三种换热是芯子组件底部凸出的热边封条兼顾换热肋片功能，通过热传导的形式升温后由外侧的低温冷空气流动带走热量换热。
30、上述换热方式中，第一种换热为主导性换热占95％以上，第二种和第三种换热仅占约5％。
31、与现有技术相比，采用本专利技术的涵道式换热器能够减少电子冷却系统所需的冷却附件，使电子冷却系统的尺寸减小、重量降低，提高飞机电子冷却系统的紧凑度。同时，利用外涵道中的冲压空气，满足大功率电子设备的冷却散热需求。
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1.用于飞机电子冷却系统的换热方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种紧凑高效的换热方法，其特征在于，所述换热器的换热方式包括：
3.根据权利要求1所述的一种紧凑高效的换热方法，其特征在于，所述换热器的换热方式包括：
4.根据权利要求2或3所述的一种紧凑高效的换热方法，其特征在于：所述板翅式换热器中，来自飞机电子系统中升温后的冷却液以双流程、逆叉流的形式与外涵道内低温空气进行热交换。
5.用于飞机电子冷却系统的换热器，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的用于飞机电子冷却系统的换热器，其特征在于：所述芯子组件(1)、冷却液进口端盖(2)、冷却液出口端盖(3)、空气进出口组件(4)与安装板组件(5)之间通过氩弧焊连接。
7.根据权利要求5所述的用于飞机电子冷却系统的换热器，其特征在于：所述冷却液进口端盖(2)、冷却液出口端盖(3)、空气进出口组件(4)与安装板组件(5)的外形轮廓呈低流阻的流线型。
8.根据权利要求5所述的用于飞机电子冷却系统的换热器，其特征在于：所述芯子组件(1
9.根据权利要求5所述的用于飞机电子冷却系统的换热器，其特征在于：所述肋片通过机械加工的方式在芯子组件(1)表面成型。
10.根据权利要求5所述的用于飞机电子冷却系统的换热器，其特征在于：所述冷却液进口端盖(2)为T字形，所述冷却液出口端盖(3)为一字形，且冷却液出口端盖(3)相比冷却液进口端盖(2)更靠近芯子组件(1)上对应外涵道低温空气的入口。
...【技术特征摘要】
1.用于飞机电子冷却系统的换热方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种紧凑高效的换热方法，其特征在于，所述换热器的换热方式包括：
3.根据权利要求1所述的一种紧凑高效的换热方法，其特征在于，所述换热器的换热方式包括：
4.根据权利要求2或3所述的一种紧凑高效的换热方法，其特征在于：所述板翅式换热器中，来自飞机电子系统中升温后的冷却液以双流程、逆叉流的形式与外涵道内低温空气进行热交换。
5.用于飞机电子冷却系统的换热器，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的用于飞机电子冷却系统的换热器，其特征在于：所述芯子组件(1)、冷却液进口端盖(2)、冷却液出口端盖(3)、空气进出口组件(4)与安装板组件(5)之间通过氩弧焊连接。
7.根据权利要求5所述的用于飞机电子...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，胡钊晨，张浩，曹天琴，
申请(专利权)人：贵州永红航空机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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