[实用新型]一种空气-滑油面式散热器

说明书

本实用新型提供一种空气‑滑油面式散热器，该散热器的换热管道内壁具有膛线式螺纹、外壁面具有轴向键槽，具有强化换热结构的散热器固定在发动机外涵道的空气入口处，成为发动机滑油冷却系统中的主要散热器。本实用新型通过改变换热管道的形状，在尽量减少管内滑油压力损失、散热器的质量情况下，增大管内、管外有效的换热面积以及增大管路内外流动的湍流度，使管内壁热阻有效降低，有效提高散热器的整体换热能力。

技术领域

本实用新型涉及一种应用于大中型涵道比的涡扇航空发动机滑油冷却、具有强化换热管路的空气-滑油面式散热器，属于航空发动机滑油系统中的空-滑面式散热器领域。

背景技术

滑油作为航空发动机的血液，不但为航空发动机各运动部件提供充分润滑,而且还要提供足够的密封、散热作用,从而保障飞机发动机在高速高温条件下安全、稳定的长时间续航能力。滑油系统的性能和工作的可靠性直接关系到发动机的工作性能和可靠性。在高热负荷的环境下工作，滑油的温度也将快速提高，温度的提高导致滑油的黏度变小，并且可能出现急剧的化学变化、出现结焦现象直接导致发动机无法正常工作，因此务必设计与之相匹配的高效散热系统。

目前的涡扇航空发动机中的滑油散热器按热交换介质的分类方法主要为燃油-滑油散热器与空气-滑油散热器两种，对于燃-滑散热器一般主要是管壳式换热器，对于空-滑散热器一般采用面式散热器，种热交换器位于进气道段，把进气道壁面的一部分作为热交换器的传热表面，能够充分利用飞机空间，占地空间小；同时，只要发动机工作，就有散热能力，更适用于在地面停机、起飞滑跑等缺乏冲压空气、甚至没有冲压空气的工况条件下。

传统的空气-滑油散热器分为管壳式散热器和面式散热器两种。对于面式散热器，以并列的滑油通道和翅片为散热的主体，但是由于滑油的粘性较大，因此滑油侧热阻较大，常规地只采用增加翅片来强化换热，因此导致空滑散热器的散热效果不突出。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种应用于大中型涵道比的涡扇发动机滑油冷却、具有强化换热管路的空气-滑油环形散热器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种空气-滑油面式散热器，包括滑油散热器本体，所述滑油散热器本体包括换热管，所述换热管的外壁面设有若干个轴向键槽。

进一步的，所述换热管的内壁面设有膛线式螺纹。

进一步的，所述轴向键槽的横截面为半圆形。

进一步的，所述轴向键槽周向均匀分布于换热管的外壁面，轴向键槽的数目为24至36个。

进一步的，所述膛线式螺纹的缠距d固定，缠距d为1.5D₃至2.5D₃，D₃为换热管的内径。

进一步的，所述膛线式螺纹的截面形状为半圆形。

进一步的，所述膛线式螺纹的半径为S为换热管的壁厚。

进一步的，所述换热管以叉排的方式组成输运滑油的管束，相邻三个换热管以等边三角形的形状叉排。

进一步的，所述换热管为环形。

进一步的，所述散热器设置于发动机外涵道进气段，与外涵道进气段壁面贴合。

有益效果：本实用新型提出的具有强化换热管路的空气-滑油环形散热器，其换热管的外壁面设有轴向键槽，内壁面设有膛线式螺纹。此种结构的特点在于内外壁槽道易于加工(外壁可以采用铣，内壁可以拉销)。外壁面轴向槽道可以迫使来流冷却工质提前转捩、提高了冷却效果。内壁面采用周期性膛线槽、使得内部流动流体可以在管内产生旋流效应、不仅增加了管内油品的掺混程度而且延长了油品在管内流动路程、有效破坏了管内油品的边界层、有效强化了管内换热，因此综合考虑此种结果具有很好的综合换热性能。