一种飞行器梯级喷雾冷却控制方法及系统与流程

本发明涉及飞行器热管理，具体而言，涉及一种飞行器梯级喷雾冷却控制方法及系统。

背景技术：

1、近年来，飞行器自动化发展迅速，飞行器上的设备越来越多。飞行器工作时，飞行器上的设备因其工作特性和工况的不同，会产生不同程度的热荷载，需要冷却系统及时地对其进行散热，否则飞行器飞行安全得不到保障。现有的冷却系统中可以包括喷雾冷却的方式。

2、现有的喷雾冷却系统中，一般通过冷却介质喷射至热源周侧进行换热，冷却介质吸收热量可以发生相变（即液态变为气态），冷却介质与热源换热完成后直接作为废气排出。当多个热源处在大空间区域时，现有喷雾冷却系统在进行喷雾冷却后，空间区域内的温度均匀性不佳（即冷却介质对热源的散热不均匀）。现有喷雾冷却系统对于冷却介质的利用率不高，冷却介质在喷雾过程中的换热均匀性较低，造成冷却介质的浪费和换热效果不佳。

技术实现思路

1、为解决飞行器喷雾冷却介质如何减少消耗量并提高其换热均匀性的问题，本发明提供了一种飞行器梯级喷雾冷却控制方法及系统。

2、第一方面，本发明提供了一种飞行器梯级喷雾冷却控制方法，所述飞行器梯级喷雾冷却控制方法包括：

3、步骤s11，基于第一温控装置内的温度t1大于第一温度阈值，温控介质供给装置向所述第一温控装置内供给液态冷却介质；

4、步骤s12，基于第二温控装置内的温度t2大于第二温度阈值，温控介质供给装置向所述第二温控装置内供给液态冷却介质；其中，所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值；所述第一温控装置内第一发热部件对应的发热功率小于所述第二温控装置内第二发热部件对应的发热功率；

5、步骤s13，基于所述第一温控装置内的压力p1大于第一压力阈值，所述第一温控装置向所述第二温控装置供给气态冷却介质；

6、步骤s14，基于所述第二温控装置内的压力p2大于第二压力阈值，所述第二温控装置向介质回收装置供给气态冷却介质。

7、在一些实施例中，所述飞行器梯级喷雾冷却控制方法还包括：

8、步骤s111，基于所述第一温控装置内的温度t1大于第三温度阈值，所述第一温控装置内循环风机启动。

9、在一些实施例中，所述飞行器梯级喷雾冷却控制方法还包括：

10、步骤s131，基于所述第一温控装置内的压力p1大于第一压力阈值且所述第一温控装置内的压力p1小于所述第二温控装置内的压力p2，第一循环泵从所述第一温控装置抽吸气态冷却介质向所述第二温控装置供给。

11、在一些实施例中，所述飞行器梯级喷雾冷却控制方法还包括：

12、步骤s151，基于第三温控装置的温度t3大于第四温度阈值，温控介质供给装置向所述第三温控装置内供给液态冷却介质；其中，所述第四温度阈值小于所述第一温度阈值；所述第二温控装置内第二发热部件对应的发热功率小于所述第三温控装置内第三发热部件对应的发热功率。

13、在一些实施例中，所述飞行器梯级喷雾冷却控制方法还包括：

14、步骤s152，基于所述第一温控装置内的压力p1大于所述第一压力阈值，所述第一温控装置向所述第三温控装置供给气态冷却介质；其中，所述第一温控装置向所述第三温控装置供给气态冷却介质的量大于所述第一温控装置向所述第二温控装置供给气态冷却介质的量。

15、在一些实施例中，所述飞行器梯级喷雾冷却控制方法还包括：

16、步骤s153，基于所述第二温控装置内的压力p2大于所述第二压力阈值，所述第二温控装置向所述第三温控装置供给气态冷却介质；其中，所述第二温控装置向所述第三温控装置供给气态冷却介质的量大于所述第二温控装置向所述介质回收装置供给气态冷却介质的量。

17、在一些实施例中，所述飞行器梯级喷雾冷却控制方法还包括：

18、步骤s154，基于所述第三温控装置的压力p3大于第三压力阈值，所述第三温控装置向介质回收装置供给气态冷却介质。

19、第二方面，本发明提供了一种飞行器梯级喷雾冷却系统，所述飞行器梯级喷雾冷却系统包括：

20、温控介质供给装置，所述温控介质供给装置用于供给液态冷却介质；

21、第一温控装置，所述第一温控装置与所述温控介质供给装置连通；所述第一温控装置通过所述温控介质供给装置供给的所述液态冷却介质对第一发热部件降温；

22、第二温控装置，所述第二温控装置与所述温控介质供给装置连通；所述第二温控装置通过所述温控介质供给装置供给的所述液态冷却介质对第二发热部件降温；所述第一温控装置与所述第二温控装置连通；所述第一温控装置向所述第二温控装置供给的所述气态冷却介质从所述第二温控装置的底部区域喷出；

23、介质回收装置，所述介质回收装置与所述第二温控装置连通；所述介质回收装置用于回收气态冷却介质。

24、在一些实施例中，所述飞行器梯级喷雾冷却系统还包括：

25、第三温控装置，所述第三温控装置与所述温控介质供给装置通过管路连通；所述第三温控装置与所述第一温控装置通过管路连通；所述第三温控装置与所述第二温控装置通过管路连通；所述第三温控装置与所述介质回收装置通过管路连通；所述第三温控装置通过所述温控介质供给装置供给的液态冷却介质对第三发热部件降温；

26、所述第一温控装置包括循环风机；所述循环风机设置于所述第一温控装置的内部腔体；

27、第一循环泵，所述第一循环泵设置于所述第一温控装置与所述第二温控装置连通的管路上。

28、在一些实施例中，所述飞行器梯级喷雾冷却系统还包括：

29、所述第一温控装置在所述第三温控装置的排气口位于所述第三温控装置的底部区域；

30、所述第二温控装置在所述第三温控装置的排气口位于所述第三温控装置的侧壁区域。

31、为解决飞行器喷雾冷却介质如何减少消耗量并提高其换热均匀性的问题，本发明有以下优点：

32、1.设置第一温控装置与第二温控装置连通。当温控介质供给装置供给至第一温控装置的液态冷却介质与第一发热部件换热完成后，第一温控装置内换热相变成气态的冷却介质可以进入第二温控装置内，冲散第二温控装置喷射的液态冷却介质，提高液态冷却介质与第二发热部件在空间区域内的换热均匀性，还可以利用气态冷却介质对第二发热部件进行降温。

33、2.设置第二温控装置与介质回收装置连通。当第二温控装置内的冷却介质换热相变成气态后，第二温控装置内的气态冷却介质可以进入介质回收装置进行回收再利用，减少了冷却介质的消耗量。

技术特征：

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

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

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

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

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

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

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

8.应用于权利要求1~7中任一所述的一种飞行器梯级喷雾冷却控制方法的飞行器梯级喷雾冷却系统，其特征在于，所述飞行器梯级喷雾冷却系统包括：

9.根据权利要求8中所述的一种飞行器梯级喷雾冷却系统，其特征在于，所述飞行器梯级喷雾冷却系统还包括：

10.根据权利要求9所述的一种飞行器梯级喷雾冷却系统，其特征在于，所述飞行器梯级喷雾冷却系统还包括：

技术总结
本发明涉及飞行器热管理技术领域，具体而言，涉及一种飞行器梯级喷雾冷却控制方法及系统。控制方法包括基于第一温控装置内的温度T1大于第一温度阈值，温控介质供给装置向第一温控装置内供给液态冷却介质；基于第二温控装置内的温度T2大于第二温度阈值，温控介质供给装置向第二温控装置内供给液态冷却介质；基于第一温控装置内的压力P1大于第一压力阈值，第一温控装置向第二温控装置供给气态冷却介质；基于第二温控装置内的压力P2大于第二压力阈值，第二温控装置向介质回收装置供给气态冷却介质。这样就解决了飞行器喷雾冷却介质如何减少消耗量并提高其换热均匀性的问题。

技术研发人员：王合旭,高赞军,孟繁鑫,郑文远
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