一种飞行器喷雾冷却控制方法及装置与流程

本发明涉及飞行器热管理，具体而言，涉及一种飞行器喷雾冷却控制方法及装置。

背景技术：

1、目前，随着飞行器自动化程度不断提高，为了应对飞行过程中复杂的工况，机上功能部件越来越多。当飞行器工作时，飞行器热载荷主要集中于电子设备、液压油、滑油和发动机热载荷，由于其工作特点不同，其工作环境温度及热负荷大小也不一样，可以通过喷雾冷却装置对机上设备进行降温处理。

2、飞行器工作时，机上设备会产生热荷载，通过散热介质可以对发热设备进行散热，并带走其热量。喷雾冷却装置可以将冷却介质喷射至传递热源的散热介质周侧，使得冷却介质温度达到自身沸点发生相变（液态转变气态）与散热介质进行换热。当飞行器的机上设备大功率运行时，往往会瞬时产生大量热荷载，散热介质会吸收大量机上设备工作时的热源，若不快速对散热介质降温，会影响飞行安全。在不同气压环境下，喷雾冷却装置应对瞬时大功率热荷载的热交换效率有时候不足，冷却介质的相变率较低。

技术实现思路

1、为解决飞行器喷雾冷却技术如何提高冷却介质相变率的问题，本发明提供了一种飞行器喷雾冷却控制方法及装置，包括：

2、步骤s11，基于第二介质进入飞行器喷雾冷却装置的第三热交换部，喷雾室内的压力检测器检测所述喷雾室内压力；

3、步骤s12，基于所述喷雾室内压力，获得第一介质在所述喷雾室室内压力下的当前沸点值；

4、步骤s13，基于进入所述第三热交换部的所述第二介质的温度大于等于第一温度阈值，控制第一介质供给装置向第一热交换部供给的第一介质喷向所述第三热交换部；

5、步骤s14，在所述第一介质供给装置供给所述第一介质过程中，基于所述第一热交换部的第一缓冲腔内所述第一介质温度与所述当前沸点值的差值大于等于第一差值阈值，控制所述第一介质加热部加热第一介质存储腔内的所述第一介质的温度朝所述当前沸点值靠近。

6、在一些实施例中，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

7、步骤s15，在所述第一介质供给装置供给所述第一介质过程中，基于所述第一热交换部的所述第一缓冲腔内所述第一介质温度与所述当前沸点值的差值小于所述第一差值阈值且大于等于第二差值阈值，控制所述第一介质加热部保持加热功率，控制所述第一介质供给装置向所述第一热交换部供给的所述第一介质喷向所述第三热交换部，控制第一介质供给装置向第二热交换部供给的第一介质喷向所述第三热交换部。

8、在一些实施例中，所述第一热交换部、所述第二热交换部沿所述第三热交换部内所述第二介质流向依次设置在所述第三热交换部的周侧。

9、在一些实施例中，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

10、步骤s16，在所述第一介质供给装置供给所述第一介质过程中，基于所述第一热交换部的所述第一缓冲腔内所述第一介质温度与所述当前沸点值的差值小于所述第二差值阈值，控制所述第一介质加热部关闭，控制所述第一介质供给装置向所述第一热交换部供给的所述第一介质喷向所述第三热交换部，控制第一介质供给装置向第二热交换部供给的第一介质喷向所述第三热交换部。

11、在一些实施例中，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

12、步骤s17，在所述第一介质供给装置供给所述第一介质过程中，基于所述第二热交换部的第二缓冲腔内所述第一介质温度与所述当前沸点值的差值小于所述第一差值阈值，控制所述第一介质供给装置减少向所述第二热交换部供给所述第一介质的量。

13、在一些实施例中，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

14、步骤s18，在所述第一介质供给装置供给所述第一介质过程中，基于所述第一热交换部的所述第一缓冲腔内所述第一介质温度与所述当前沸点值的差值小于所述第一差值阈值，控制所述第一介质供给装置减少向所述第一热交换部供给所述第一介质的量。

15、在一些实施例中，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

16、步骤s19，基于进入所述第三热交换部的所述第二介质的温度大于等于所述第一温度阈值且小于第二温度阈值，控制第一介质供给装置停止向第二热交换部供给的第一介质。

17、在一些实施例中，所述喷雾室的第一介质排出口与飞行器的外部空间连通。

18、在一些实施例中，所述飞行器喷雾冷却装置包括：

19、热交换装置，所述热交换装置包括喷雾室、第一热交换部、第三热交换部；所述喷雾室内设置中空的腔体；所述喷雾室的内部腔体容纳第一热交换部、第三热交换部；所述第三热交换部穿过所述喷雾室内部腔体；所述第一热交换部设置于靠近所述第三热交换部输入端周侧；

20、第一介质供给装置，所述第一介质供给装置与所述第一热交换部连通；

21、第二介质供给装置，所述第二介质供给装置与所述第三热交换部输入端连通；

22、第二介质输出装置，所述第二介质输出装置与所述第三热交换部输出端连通。

23、在一些实施例中，所述热交换装置还包括第二热交换部，所述第二热交换部设置于所述喷雾室的内部腔体内；所述第二热交换部设置于靠近所述第三热交换部输出端周侧；

24、所述喷雾室包括第一介质排出口；所述第一介质排出口设置于所述喷雾室侧壁；

25、所述第一热交换部包括多个第一热交换管、第一缓冲腔；所述第一缓冲腔与所述第一热交换管远离第三热交换部输入端的一端连通；所述第一缓冲腔与所述第一介质供给装置连通；

26、所述第二热交换部包括多个第二热交换管、第二缓冲腔；所述第二缓冲腔与所述第二热交换管靠近第三热交换部输出端的一端连通；所述第二缓冲腔与所述第一介质供给装置连通；

27、所述第三热交换部包括多个第三热交换管；所述第三热交换管穿过第一缓冲腔；所述第一热交换管与所述第三热交换管间隔设置；所述第二热交换管与所述第三热交换管间隔设置；

28、所述第一介质供给装置包括第一介质存储腔、第一介质输送部、第一介质加热部；所述第一介质存储腔与所述第一介质输送部的一端连通；所述第一介质输送部的另一端分别与所述第一缓冲腔和所述第二缓冲腔连通；所述第一介质加热部设置于所述第一介质存储腔内部腔体中。

29、为解决飞行器喷雾冷却技术如何提高冷却介质相变率的问题，本发明有以下优点：

30、1.通过在喷雾室内设置压力检测器，可以检测喷雾室内压力从而随时获得第一介质在喷雾室内的当前沸点值，根据当前沸点值通过第一介质加热部调控第一介质温度临近沸点，使得喷出至第三热交换部的第一介质更容易吸收热量达到沸点发生相变，从而提高第一介质相变率，进而提高换热效率。

31、2.通过分别设置第一热交换部、第二热交换部，可以控制第一热交换部和第二热交换部独立开启工作，方便应对不同工况下喷射至第三热交换部周侧的第一介质量，既减少了第一介质的消耗量，又保证了第一介质与第二介质的换热效率。

技术特征：

1.一种飞行器喷雾冷却控制方法，其特征在于，所述飞行器喷雾冷却控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种飞行器喷雾冷却控制方法，其特征在于，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

3.根据权利要求2所述的一种飞行器喷雾冷却控制方法，其特征在于，所述第一热交换部、所述第二热交换部沿所述第三热交换部内所述第二介质流向依次设置在所述第三热交换部的周侧。

4.根据权利要求2或3所述的一种飞行器喷雾冷却控制方法，其特征在于，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

5.根据权利要求4所述的一种飞行器喷雾冷却控制方法，其特征在于，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

6.根据权利要求5中所述的一种飞行器喷雾冷却控制方法，其特征在于，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

7.根据权利要求1所述的一种飞行器喷雾冷却控制方法，其特征在于，所述飞行器喷雾冷却控制方法还包括：

8.根据权利要求1所述的一种飞行器喷雾冷却控制方法，其特征在于，所述喷雾室的第一介质排出口与飞行器的外部空间连通。

9.应用权利要求1-8中任一所述的一种飞行器喷雾冷却控制方法的装置，其特征在于，所述飞行器喷雾冷却装置包括：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，

技术总结
本发明涉及飞行器热管理技术领域，具体而言，涉及一种飞行器喷雾冷却控制方法及装置。控制方法包括基于第二介质进入飞行器喷雾冷却装置的第三热交换部，喷雾室内的压力检测器检测喷雾室内压力；基于喷雾室内压力，获得第一介质在喷雾室室内压力下的当前沸点值；基于进入第三热交换部的第二介质的温度大于等于第一温度阈值，控制第一介质供给装置向第一热交换部供给的第一介质喷向第三热交换部；基于第一热交换部的第一缓冲腔内第一介质温度与当前沸点值的差值大于等于第一差值阈值，控制第一介质加热部加热第一介质存储腔内的第一介质的温度朝当前沸点值靠近。这样就解决了飞行器喷雾冷却技术如何提高冷却介质相变率的问题。

技术研发人员：孙志传,高赞军,郑文远,程定斌,孟繁鑫
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15