一种应用于高超声速飞机的三轮冷却-制冷循环冷却系统

文档序号:25992538发布日期:2021-07-23 21:05阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种应用于高超声速飞机的三轮冷却-制冷循环冷却系统,其特征在于,包括动力涡轮(1)、冷却涡轮(3)、压气机(2),蒸发器(4)、压缩机(5)、冷凝器(6)、节流阀(7)、一级燃油-空气换热器(8)和二级燃油-空气换热器(9),

从发动机中引气并通入动力涡轮(1),动力涡轮(1)出口与一级燃油-空气换热器(8)进口相连,一级燃油-空气换热器(8)出口与压气机(2)进口连接,空气自压气机(2)流出后进入二级燃油-空气换热器(9),在二级燃油-空气换热器(9)中降低压气机(2)引起的空气温升后进入冷却涡轮(3),冷却涡轮(3)的出口与制冷系统中蒸发器(4)热流体侧进口相连接,最后经过冷却的空气进入设备舱或者座舱,蒸发器(4)工质侧入口连接节流阀(7)出口,蒸发器(4)工质侧出口与压缩机(5)进口相连,压缩机(5)出口连接冷凝器(6)工质侧进口,冷凝器(6)工质侧出口连接节流阀(7)进口;燃油进口与冷凝器(6)进口相连接,冷凝器(6)出口与一级燃油-空气换热器(8)入口相连接,一级燃油-空气换热器(8)出口与二级燃油-空气换热器(9)进口相连接,吸收热量后进入燃烧室或者再生冷却通道入口,实现燃油热沉的梯级利用。

2.根据权利要求1所述的一种应用于高超声速飞机的三轮冷却-制冷循环冷却系统,其特征在于,根据飞行器外界空气温度,选择有机工质作为制冷循环的工作流体。

3.根据权利要求2所述的一种应用于高超声速飞机的三轮冷却-制冷循环冷却系统,其特征在于,所述有机工质为苯。

4.根据权利要求2所述的一种应用于高超声速飞机的三轮冷却-制冷循环冷却系统,其特征在于,有机工质在蒸发器(4)中吸收空气的热量发生相变,之后在压缩机(5)中有机工质蒸气经过压缩成为高温高压气体,之后在冷凝器(6)中与升温后的燃油换热,有机工质蒸气凝结成为液体,经过节流阀(7)后进入蒸发器(4)再次循环。

5.根据权利要求1所述的一种应用于高超声速飞机的三轮冷却-制冷循环冷却系统,其特征在于,所述动力涡轮(1)同轴带动压气机(2),多余轴功供给压缩机(5),冷却涡轮(3)做功产生的电能供给电子器件和压缩机(5)。


技术总结
本发明提出一种应用于高超声速飞机的三轮冷却‑制冷循环冷却系统,涉及高超声速飞机领域。系统包括两个空气涡轮、压气机、蒸发器、压缩机、冷凝器、节流阀以及两组燃油‑空气换热器。空气涡轮主要用于发电与降低空气热沉温度,与燃油‑空气换热器、制冷循环组合构成多级冷却系统,空气涡轮发出的电能部分用于制冷循环,其余用于电子器件的使用,使经过涡轮的冷却空气再冷获得更低的温度,从而足以冷却电子器件以及供给座舱。解决高超声速飞机高马赫数飞行条件下,外部空气温度过高无法再用作冷源的问题。本发明利用飞行器自身所带的燃油,基于空气涡轮与压气机,建立多级冷却系统,解决了高超声速飞机热管理的问题。

技术研发人员:秦江;刘泽宽;程昆林;卢鑫
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学
技术研发日:2021.03.19
技术公布日:2021.07.23
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