一种共形曲面红外隐身蒙皮的多层主动式液冷结构制造技术

技术编号:42640011 阅读:33 留言:0更新日期:2024-09-06 01:37
一种共形曲面红外隐身蒙皮的多层主动式液冷结构,包括依次设置的散热层、汇流层、回流网络层、分流网络层以及盖板层;冷却工质由盖板层上的入口首先进入分流网络层,通过分流网络均分为多路,通过贯穿于回流网络层和汇流层的通孔流入散热层,在散热层中进行对流换热,将热量排散;冷却工质从散热层的散热子单元的中心流入散热层,并分散流至散热子单元的边界,然后通过汇流层中的汇流槽流入汇流层中,冷却工质由汇流层的汇流子单元的边界流入,并向汇流子单元中心汇聚,之后流经回流网络层,冷却工质在回流网络层中合并为两路,并通过贯穿盖板层的两个出口流出;本发明专利技术具有散热效率高、流阻小等特点,无需携带其他冷却工质,能够满足隐身的需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于空天装备热防护,具体涉及一种共形曲面红外隐身蒙皮的多层主动式液冷结构


技术介绍

1、随着航空航天技术的飞速发展及军事演变的日益复杂,高超声速飞行器成为各军事强国的重点研究领域,极高的飞行速度能够确保高超声速飞行器在1-2小时内到达全球任何位置,有效缩短目标反应时间并提升飞行器的突防与生存能力,具有极其重要的战略威慑作用。但飞行器在高超声速飞行时,其表面附近空气在激波压缩、粘性摩擦等作用下温度急剧升高,对飞行器舱体外表面进行气动加热,气动热可能致使飞行器表面结构发生热变形,严重时甚至会直接烧毁关键结构,带来灾难性后果。

2、目前高超声速飞行器主要采取耐高温、低烧蚀、隔热好的复合材料进行飞行器被动式防热设计,通过对飞行器舱体结构的大温度梯度设计,舱体外壁面通过高温进行辐射散热,使进入舱内的净热流降低,保证舱体内壁面温度降低到合理的温度范围,以适应舱内仪器设备的使用需求;然而先进的复合防隔热材料面临生产工艺复杂,生产周期长,价格昂贵,维修保障性能差等难题,更关键的是,由于被动热防护在飞行器机体表面形成高温,导致其红外辐射强,隐身性能弱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种共形曲面红外隐身蒙皮的多层主动式液冷结构,其特征在于:包括依次设置的散热层(1)、汇流层(2)、回流网络层(3)、分流网络层(4)以及盖板层(5);冷却工质由盖板层(5)上的入口(6)首先进入分流网络层(4),通过分流网络均分为多路,通过贯穿于回流网络层(3)和汇流层(2)的通孔流入散热层(1),在散热层(1)中进行对流换热,将热量排散;冷却工质从散热层(1)的散热子单元(9)的中心流入散热层(1),并分散流至散热子单元(9)的边界,然后通过汇流层(2)中的汇流槽(11)流入汇流层(2)中,冷却工质由汇流层(2)的汇流子单元(10)的边界流入,并向汇流子单元(10)中心汇聚,之后...

【技术特征摘要】

1.一种共形曲面红外隐身蒙皮的多层主动式液冷结构,其特征在于:包括依次设置的散热层(1)、汇流层(2)、回流网络层(3)、分流网络层(4)以及盖板层(5);冷却工质由盖板层(5)上的入口(6)首先进入分流网络层(4),通过分流网络均分为多路,通过贯穿于回流网络层(3)和汇流层(2)的通孔流入散热层(1),在散热层(1)中进行对流换热,将热量排散;冷却工质从散热层(1)的散热子单元(9)的中心流入散热层(1),并分散流至散热子单元(9)的边界,然后通过汇流层(2)中的汇流槽(11)流入汇流层(2)中,冷却工质由汇流层(2)的汇流子单元(10)的边界流入,并向汇流子单元(10)中心汇聚,之后流经回流网络层(3),冷却工质在回流网络层(3)中合并为两路,并通过贯穿盖板层(5)的两个出口(7)流出。

2.根据权利要求1所述的一种共形曲面红外隐身蒙皮的多层主动式液冷结构,其特征在于:所述的散热层(1)中阵列分布多个散热子单元(9),冷却工质以射流形式进入散热子单元(9)中,然后以平行流方式扩散至散热子单元(9)的边界,冷却工质在散热层(1)中的流动形式为“点到面”,散热子单元(9)是以阵面温度最低为目标,以流体体积占比和流动阻力为约束采用拓扑优化技术设计而成。

3.根据权利要求1所述的一种共形曲面红外隐身蒙皮的多层主动式液冷结构,其特征在于:所述的汇流层(2)中阵列分布多个汇流子单元(10),冷却工质在流经散热子单元(9)后由汇流子单元(10)边界的汇流槽(11)进入,并向汇流子单元(10)的中心汇流,冷却工质在汇流层(2)中的流动形式为“面到点”;汇流子单元(10)的中心包含环形通孔(12),环形通孔(12)连通分流网络层(4)和散热层(1);汇流子单元(10)是以阵面温...

【专利技术属性】
技术研发人员:李宝童鲁睿巴佳豪曲屹然刘宏磊洪军
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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