一种高焓冲压空气涡轮发电系统热管理方案技术方案

技术编号:42381418 阅读:22 留言:0更新日期:2024-08-16 16:10
本发明专利技术公开了一种高焓冲压空气涡轮发电系统热管理方案,结构包括涡轮静子、涡轮转子、高速电机、水箱和油箱,所述涡轮静子采取发汗冷却方案,涡轮转子采取燃油冷却方案。在涡轮静叶、动叶及轮盘内部设置冷却通道,利用水冷却静叶、燃油冷却动叶及轮盘,使涡轮温度降低至材料许用范围内以稳定安全工作。本发明专利技术利用水冷却静叶的同时发挥水蒸发吸热的能力使得进入动叶的气流温度进一步降低,减少冷却动叶和轮盘所需燃油的流量,使用高速状态高空环境冲压气清洁,为发汗冷却提供较好的外部环境,解决现有高焓冲压空气涡轮的热端部件冷却问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机热管理,具体地说,涉及一种高焓冲压空气涡轮发电系统热管理方案


技术介绍

1、在目前的预研方案中,飞行器的设计最大速度达 4~6 马赫;而传统的涡轮喷气发动机或小涵道比涡轮风扇发动机的最大飞行速度难以突破3马赫,故涡轮-冲压组合式循环已成为目前高超声速动力的主流方案。

2、涡轮-冲压组合式循环方案利用涡轮基低空低速的优良特性以及冲压发动机高空高速的稳定推力优势,拓展了飞行器的飞行包线。在高马赫数(ma>4)时,飞行器在冲压模态下飞行,仅冲压发动机部件工作,其涡轮基部件基本停止工作,原有的由涡轮基旋转部件为机电系统提供的轴功输出随之减少或消失,难以维持飞行器及其机载设备的轴功需求。针对采用冲压发动机的高空、长航时飞行器应用特点,首先,冲压发动机无旋转部件,无法采用涡喷或涡扇发动机通过发动机的旋转轴带动发电机进行发电的方案;其次,长航时应用也对供电系统的发电功率和供电时间提出了更高要求,常规的蓄电池供电方案很难在发电功率、供电时间、体积重量、工作环境适应性、使用成本等方面同时满足系统要求,因此亟需一套适用于长航时、大功本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高焓冲压空气涡轮发电系统热管理方案,其特征在于,结构包括涡轮静子、涡轮转子、高速电机、水箱和油箱等,所述涡轮静子采取发汗冷却方案,涡轮转子采取燃油冷却方案,在涡轮静叶、动叶及轮盘内部设置冷却通道,利用水冷却静叶、燃油冷却动叶及轮盘,使涡轮温度降低至材料许用范围内以稳定安全工作。本方案利用水冷却静叶的同时发挥水蒸发吸热的能力使得进入动叶的气流温度进一步降低,减少冷却动叶和轮盘所需燃油的流量,使用高速状态高空环境冲压气清洁,为发汗冷却提供较好的外部环境。

2.根据权利要求1所述的一种高焓冲压空气涡轮发电系统热管理方案,其特征在于,静叶冷却用水量计算方法为:

3...

【技术特征摘要】

1.一种高焓冲压空气涡轮发电系统热管理方案,其特征在于,结构包括涡轮静子、涡轮转子、高速电机、水箱和油箱等,所述涡轮静子采取发汗冷却方案,涡轮转子采取燃油冷却方案,在涡轮静叶、动叶及轮盘内部设置冷却通道,利用水冷却静叶、燃油冷却动叶及轮盘,使涡轮温度降低至材料许用范围内以稳定安全工作。本方案利用水冷却静叶的同时发挥水蒸发吸热的能力使得进入动叶...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐国强董苯思董涛张文杰于鹏林佳佳
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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