[0025]以换热器横放为例，第一、三侧面位于左右两侧，第二、四侧面位于上下两侧。每块油路挡板7均有三个边与三个夹层的外壁9相交。相邻的两个油路挡板7，其中一个油路挡板7与上面的第二夹层外壁之间留有空隙，另一个油路挡板7与下面的第四夹层外壁之间留有空隙。这样换热管5、油路挡板7和夹层形成唯一液体冷却通道。
[0026]壳体上设置气体进口(燃气进口)1、气体出口(燃气出口)4、液体进口(燃料进口)
3、液体出口(燃料出口)2。气体进口 I和气体出口4设置在壳体相对的两个底面上，液体进口
3、液体出口 2设置在壳体相对的两个侧面上，比如设置在上面和下面。气体进口 I和液体出口 2临近，气体出口 2和液体进口 3临近。
[0027]本实施例中，两个换热单元共同参与完成一个换热循环。具体换热器换热单元壳体夹层冷却系统工作原理如下:液体燃料如煤油从液体进口 3流入，通过换热管5以及侧壁夹层进入第一个换热单元的壳体上面夹层，吸收高温燃气的热量，因为相邻两换热单元上面无挡板的阻挡，吸热后的液体一部分流入第二个换热单元的换热管中，另一部分液体分成两部分，分别进入左侧和右侧的壳体夹层冷却通道中，对换热器两侧壁面进行冷却。最后，三股流体在壳体夹层下端通道内汇集。由于第二个换热单元和第三个换热单元下面无挡板阻挡，汇集后的液体流入第三个换热单元，重复以上过程。这样就实现了本实用新型带壳体冷却管翅式气一液换热器的设计目的，使得液体如煤油等在每个循环之中，不仅通过管程冷却高温燃气，同时通过壳体夹层通道冷却高温燃气及换热器的四个壁面。
[0028]带壳体冷却管翅式气一液换热器可以用于各类航空航天发动机中，具体应用例如下:
[0029]应用例一
[0030]火箭发动机燃烧室中燃气温度高达3000?4700K，燃气压力通常是几兆帕(几十大气压)，高的可达20兆帕(约200大气压)。整个推力室内壁受到强烈加热，最严重的部位是喷管喉部附近，热流密度可高达104?105千瓦/米。将本实用新型的带壳体冷却的管翅式气一液换热器应用于此发动机，燃烧后的高温燃气经燃气进口 I进入本实用新型的管翅式气一液换热器中，液体燃料经燃料进口3进入本实用新型的管翅式气一液换热器中，高低温流体在本实用新型的管翅式气一液换热器中进行热量交换后，温度降低后的高温燃气经燃气出口4流出，温度升高后的液体燃料经燃料出口 2流出。用液体燃料冷却高温燃气，以保护受热零、组件，提高它们的性能。管翅式气一液换热器壳体夹层冷却系统同时工作，保护换热器不致因过热受损。
[0031 ] 应用例二
[0032]涡轮喷气发动机燃烧室内火焰温度可达2300K，涡轮入口燃气温度达1600K。保证受热零件正常工作或提高它们的性能均有赖于冷却技术。可以采用本实用新型的螺旋折流板换热器，通过液体燃料冷却高温燃气。将本实用新型的带壳体冷却的管翅式气一液换热器应用于此发动机，燃烧后的高温燃气经燃气进口 I进入本实用新型的管翅式气一液换热器中，液体燃料经燃料进口3进入本实用新型的管翅式气一液换热器中，高低温流体在本实用新型的管翅式气一液换热器中进行热量交换后，温度降低后的高温燃气经燃气出口 4流出，温度升高后的液体燃料经燃料出口 2流出。用液体燃料冷却高温燃气，以保护受热零、组件，提高它们的性能。管翅式气一液换热器壳体夹层冷却系统同时工作，保护换热器不致因过热受损。
[0033]应用例三
[0034]高超声速飞行器超然冲压发动机，当发动机工作时，采用本实用新型的管翅式气一液换热器，使用推进燃料作为冷却剂，注入冷却通道，对燃烧室内高温燃气进行冷却，当推进燃料温度升高后，再进入燃烧室燃烧做功，实现再生冷却。
[0035]基于对本实用新型优选实施方式的描述，应该清楚，由所附的权利要求书所限定的本实用新型并不仅仅局限于上面说明书中所阐述的特定细节，未脱离本实用新型宗旨或范围的对本实用新型的许多显而易见的改变同样可能达到本实用新型的目的。
【主权项】
1.一种带壳体冷却的管翅式气一液换热器，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内的多个换热单元，在壳体和换热单元之间设置夹层，所述夹层具有内壁和外壁;每个换热单元包括换热管、平直翅片、油路挡板;平直翅片沿壳体横截面延伸，换热管垂直穿过平直翅片，换热管、油路挡板和夹层形成唯一液体冷却通道;壳体上设置气体进口、气体出口、液体进口、液体出口。2.根据权利要求1所述的带壳体冷却的管翅式气一液换热器，其特征在于，所述壳体为长方体，壳体包括第一、二两个底面和第一、二、三、四四个侧面，第一和第三侧面相对，第二和第四侧面相对;所述夹层分为第一、二、三、四四个夹层，分别与第一、二、三、四侧面相对应;每块所述油路挡板均有三个边与三个夹层的外壁相交;相邻的两个油路挡板，其中一个油路挡板与第二夹层外壁之间留有空隙，另一个油路挡板与第四夹层外壁之间留有空隙。3.根据权利要求2所述的带壳体冷却的管翅式气一液换热器，其特征在于，气体进口和气体出口设置在壳体相对的两个底面上，液体进口、液体出口设置在壳体相对的两个侧面上;气体进口和液体出口临近，气体出口和液体进口临近。4.根据权利要求1所述的带壳体冷却的管翅式气一液换热器，其特征在于，所述每个换热单元包括多排换热管。
【专利摘要】本实用新型公开的一种带壳体冷却的管翅式气－液换热器，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内的多个换热单元，在壳体和换热单元之间设置夹层，所述夹层具有内壁和外壁；每个换热单元包括换热管、平直翅片、油路挡板；平直翅片沿壳体横截面延伸，换热管垂直穿过平直翅片，换热管、油路挡板和夹层形成唯一液体冷却通道；壳体上设置气体进口、气体出口、液体进口、液体出口。本实用新型的带壳体冷却管翅式气－液换热器，结构紧凑，制造简单，易于实现。壳体壁面夹层的液体如煤油同时冷却换热器壳体壁面，从而保护换热器材料不致与因过热而损坏。
【IPC分类】F28D7/16
【公开号】CN205279811
【申请号】CN201521024710
【发明人】潘瑾, 金峰, 金波睿, 景小龙
【申请人】江苏海事职业技术学院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月11日