[发明专利]一种发动机进口空气冷却系统

权利要求书

1.一种发动机进口空气冷却系统，其特征在于：包括扩压器、换热器和蒸发器，所述扩压器为空心轴旋体，所述扩压器包括等直段和扩张段，所述等直段与进气道连接，所述扩张段与等直段同轴设置，所述换热器包括换热室、冷却机构和导流锥，所述换热室为空心圆筒，所述换热室的一端与扩张段连接，所述蒸发器包括蒸发室和与冷却机构连接的喷射器，所述蒸发室与换热室的另一端连接，所述冷却机构用于对换热室内的热空气进行冷却，所述导流锥安装在冷却机构上靠近扩张段的一侧，所述喷射器用于将冷却剂喷入热空气中完成蒸发冷却。

2.根据权利要求1所述的一种发动机进口空气冷却系统，其特征在于：所述冷却机构包括与换热室同轴设置的高温冷却单元，所述高温冷却单元设置在换热室内；所述高温冷却单元包括第一入口管、入口环管、换热组管、出口环管和第一出口管，所述第一入口管上依次设有位于导流锥和扩张段外的第一流量计、第一流量调节阀和冷却剂贮箱，所述冷却剂贮箱内装有冷却剂，所述冷却剂采用水；所述入口环管与第一入口管连通，所述入口环管与出口环管之间连接有固定杆，所述换热组管一端与入口环管连通，所述换热组管另一端与出口环管连通，多根所述第一出口管环设在出口环管上，多根所述第一出口管共同连接在喷射器上，所述喷射器用于将完成冷却作用的冷却剂喷出。

3.根据权利要求2所述的一种发动机进口空气冷却系统，其特征在于：所述喷射器包括喷水环和设置在喷水环上的喷水杆，所述喷水环上开有与第一出口管连接的通孔，所述喷水环内还周向等距分布有四根连通管，多个所述喷水杆等距连通在连通管上，每根所述喷水管上均开设有多个喷孔。

4.根据权利要求2所述的一种发动机进口空气冷却系统，其特征在于：所述冷却机构还包括低温冷却单元，所述低温冷却单元与换热室同轴设置，所述低温冷却单元包括第二入口管、螺旋管和第二出口管，所述第二入口管上次设有位于换热室外的第二流量计、第二流量调节阀和氧化剂贮箱，所述氧化剂贮箱内装有氧化剂，所述氧化剂采用液氧，所述螺旋管连接在第二入口管和第二出口管之间，所述第二出口管与喷射器连通，所述喷射器还与第一出口管连通。

5.根据权利要求4所述的一种发动机进口空气冷却系统，其特征在于：所述喷射器采用内混式喷嘴。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的一种发动机进口空气冷却系统，其特征在于：所述换热组管包括入口集流管、出口集流管和多根换热管，所述入口集流管与入口环管连接，所述出口集流管与出口环管连接，多个所述换热管均连接在入口集流管与出口集流管之间。

7.根据权利要求6所述的一种发动机进口空气冷却系统，其特征在于：多个所述换热组管沿圆周呈鱼鳞状分布，每个所述换热管的型线均采用阿基米德曲线。

8.根据权利要求6所述的一种发动机进口空气冷却系统，其特征在于：所述换热管的周向跨度90～180°、外径取值在0.5～2mm、壁厚0.04～0.2mm，横向间距s1的取值在1.5～3倍换热管外径之间，纵向间距s2的取值在1.2～2倍换热管外径之间，入口集流管和出口集流管的横截面形状均为半圆形，直径取值在2～6倍的换热管外径。