[发明专利]一种飞机周期性大功率密度热载荷的喷雾冷却系统

摘要

本发明涉及一种飞机周期性大功率密度热载荷的喷雾冷却系统和方法，包括喷雾冷却子系统和末端冷却回路子系统。喷雾冷却子系统通过喷雾工质雾化喷洒在热源表面，利用引射器将吸热后的工质抽吸到相变换热器，将热源端的热量高效地转移到整个相变材料内部。末端冷却回路子系统对相变材料换热器中的冷却工质进行持续冷却，通过初级换热器预冷，之后根据所需散热负荷的大小，控制燃油换热器和冲压空气换热器的切换，实现系统与外界的散热。本发明将飞机航电设备产生的周期性大功率密度的热量吸收，将峰值发热功率散发的热量暂时储存起来，起到关键的缓冲作用，使喷雾冷却系统以较小的体积达到了理想的散热效果，节省了成本，提高了可靠性。

主权项

1.一种飞机周期性大功率密度热载荷的喷雾冷却系统，其特征在于包括：/n涡轮(1)、第一至第四三通流量阀(201至204)、第一引射器(301)、第二引射器(302)、喷雾装置(4)、相变材料换热器(5)、温度传感器(6)、气液分离器(7)、初级换热器(8)、第一至第五切换阀门(901至905)、驱动泵(10)、燃油换热器(11)、冲压空气换热器(12)、储液器(13)、过滤器(14)、控制单元(15)，/n其中，/n发动机引气而来的高温高压气体分为两路，一路通过涡轮(1)膨胀降温成为低温低压的气体，另一路为直接来自发动机引气的高温高压气体，通过第一至第四三通流量阀(201至204)控制两路气体的混合比，混合后的气体被连接到喷雾装置(4)中的喷嘴，作为喷雾气源，/n喷雾装置(4)用于通过喷嘴的引射作用，使液体工质和喷雾气源混合，而使工质雾化形成雾化工质，从而吸收热源热量，/n第一引射器(301)被用来抽吸雾化工质，使雾化工质进入相变材料换热器(5)进行散热，/n相变材料换热器(5)用于储存峰值热载荷时喷雾工质放出的热量，/n气液分离器(7)用于把雾化工质中的气体与液体分离开，/n第二引射器(302)用于借助抽吸作用而使气液分离器(7)分离出的气体从气液分离器(7)排出，/n气液分离器(7)分离出的液体回到储液器(13)，/n初级换热器(8)用于对经过相变材料换热器(5)的末端工质进行初步冷却，/n第一至第五切换阀门(901至905)用于通过其切换而使末端工质在泵(10)驱动下有选择地进入燃油换热器(11)和/或冲压空气换热器(12)，并随后回到相变材料换热器(5)。/n