【技术实现步骤摘要】
本申请涉及余热回收重整，特别是涉及一种热管集成式高温余热回收重整装置。
技术介绍
1、随着机载机电设备的用能需求迅猛提升。飞机任务需求的提升，机载电气设备的增多，大功率电脉冲负载的使用，使得电能需求越来越大，功率等级越来越高，因此现代飞机将面临严重的功率和热耗问题。机载能量短缺的问题非常突出，具体体现为：以涡轮冲压组合tbcc发动机为代表的组合发动机，在高速段依赖冲压发动机提供飞机所需的推力，但是冲压发动机没有旋转部件，无法采用涡轮发动机中常规的旋转轴输出功方式来供给功或电能；组合发动机通过不同类型发动机切换来适应宽域飞行速度变化，能量提取和转化也存在相应的模态切换。传统基于单一能量源的设计方法，难以实现多能量源复杂供给系统的优化和综合管理。此外，水平起降高超声速飞机在高速飞行中，机体蒙皮会因为剧烈的气动加热而升温，甚至高达1000k以上，其冷却问题带来的挑战，不亚于发动机喷管等传统高温部件。
2、燃料电池是一种将化石燃料中的化学能直接转换为电能的能量供给装置，其具有发电效率高(发电效率达60％，热电联供效率大于85％)、能量密度大(燃料电池系统大于500wh/kg，而锂离子电池约为200wh/kg)、污染物排放小、噪声低等诸多优点。相比只能以纯氢气为燃料的质子交换膜燃料电池(pemfc)，固体氧化物燃料电池(sofc)有效拓宽了许用燃料的范围。目前燃料电池主要以氢为燃料，考虑到氢气极高的扩散性以及液氢存储和输运的苛刻要求，特别是面向航空领域氢燃料应用所引发的安全性问题，无法实现全速域范围内稳定供能。
>技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够克服传统燃料电池航空应用中突出的氢燃料输运、加注和存储困难，实现全速域范围内稳定供能的热管集成式高温余热回收重整装置。
2、一种热管集成式高温余热回收重整装置，所述装置包括：多根异形设计的仿生热管(1)和重整反应管(2)；
3、多根所述仿生热管(1)的热端分布在发热设备的蒙皮和尾喷管一侧，用于回收高温余热和供给反应热，多根所述仿生热管(1)的冷端与所述重整反应管(2)的外壁连接，所述重整反应管(2)的外壁用于吸收热量，所述重整反应管(2)内放置有催化剂，用于催化碳氢燃料重整反应。
4、在其中一个实施例中，所述重整反应管(2)包括外管和内管，所述内管套设于所述外管内，所述外管和所述内管之间存在间隔。
5、在其中一个实施例中，所述重整反应管(2)的内管内部填充有石英棉、石英砂、催化剂和垫片。
6、在其中一个实施例中，所述仿生热管(1)的管道内设有吸液芯，所述吸液芯内部填充设置有液体。
7、在其中一个实施例中，所述重整反应管(2)内管道为蛇形管道分布。
8、在其中一个实施例中，多根所述仿生热管(1)均匀交错分布在所述重整反应管(2)的外壁表面。
9、上述热管集成式高温余热回收重整装置，通过多根所述仿生热管(1)的热端分布在发热设备的蒙皮和尾喷管一侧，用于回收高温余热和供给反应热，多根所述仿生热管(1)的冷端与所述重整反应管(2)的外壁连接，所述重整反应管(2)的外壁用于吸收热量，所述重整反应管(2)内放置有催化剂，用于催化碳氢燃料重整反应。由此，仿生热管的冷端和重整反应管一体化结构设计，有效将余热回收的热量向催化重整反应管传输，既为催化重整制氢提供所需反应热，又为sofc燃料电池提供发电所需的氢气燃料，有效解决了高温部件的冷却问题，破解了高温催化重整需要外部附加能量的难题，克服了传统燃料电池航空应用中突出的氢燃料输运、加注和存储困难，并实现全速域范围内稳定供能。
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1.一种热管集成式高温余热回收重整装置，其特征在于，所述装置包括：多根异形设计的仿生热管(1)和重整反应管(2)；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重整反应管(2)包括外管和内管，所述内管套设于所述外管内，所述外管和所述内管之间存在间隔。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重整反应管(2)的内管内部填充有石英棉、石英砂、催化剂和垫片。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仿生热管(1)的管道内设有吸液芯，所述吸液芯内部填充设置有液体。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重整反应管(2)内管道为蛇形管道分布。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多根所述仿生热管(1)均匀交错分布在所述重整反应管(2)的外壁表面。
【技术特征摘要】
1.一种热管集成式高温余热回收重整装置，其特征在于，所述装置包括：多根异形设计的仿生热管(1)和重整反应管(2)；
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重整反应管(2)包括外管和内管，所述内管套设于所述外管内，所述外管和所述内管之间存在间隔。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述重整反应管(2)的内管内部填充有石英棉、石...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛军逵，梁凤丽，程民，王龙飞，康乐，韩枫，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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