飞机热管理系统的油箱冷却子系统

作者: 李运泽,毛羽丰,王霁翔,李佳欣,蔡本元 CNPIM 2019年06月07日

发明人:李运泽,毛羽丰,王霁翔,李佳欣,蔡本元
专利权人:北京航空航天大学
公开日:2019-06-07
公开号:CN109850168A
专利类别:发明公开
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摘要:本发明提出了针对新一代高性能超声速飞机的一种飞机热管理系统的油箱冷却子系统。该新型飞机热管理系统通过低温PAO冷却回路将蒸发器与储油箱串联,利用蒸汽压缩制冷机组为燃油热沉冷却,避免燃油热沉温度升高带来的难题;蒸汽压缩制冷机组会根据二次能源系统的功率负载状况调节制冷量,合理利用二次能源系统的富余功率输出,避免二次能源系统能量过载;在发动机风道空气串联入高温PAO冷却回路中,减少热管理系统对燃油热沉的依赖,合理的利用各种机载冷源,增加整机的热沉冷却能力;油箱冷却回路利用并联分布的浸没式盘管换热器为油箱系统中各子油箱冷却,其结构简单,能根据各子油箱温度差异控制PAO冷却工质的流量,使冷却效率最大化。

1.一种飞机热管理系统的油箱冷却子系统,其特征在于包括:低温PAO回路,高温PAO回路,以及油箱冷却回路;,其中:低温PAO回路包括并联的电子设备PAO冷却旁路和油箱PAO冷却旁路,用于利用蒸汽压缩制冷机组(100)为热载荷提供冷却,其中:所述的电子设备PAO冷却旁路始于蒸发器(101)的出口,顺次串联连接有PAO驱动泵(1)、分流阀(2)、电子设备散热器(3),其末端与蒸发器(101)入口连通;所述的油箱PAO冷却旁路始于蒸发器(101)出口,顺次连接有PAO驱动泵(1)、分流阀(4)、油箱冷却系统,其末端与蒸发器(101)入口连通;高温PAO回路用于将蒸汽压缩制冷机组(100)的热量排散到热沉中,高温PAO回路包括依次串联的冷凝器(102)、PAO驱动泵(5)、三通流量阀(6)、发动机风道换热器(7)、燃油热管理系统(200);油箱冷却回路利用PAO冷却工质,通过浸没式盘管换热器为其中每个子油箱冷却,油箱冷却回路包括多个浸没式盘管换热器(8、9、10),每一个浸没式盘管换热器的换热器入口端分别配备有三通流量控制阀(11、12、13);所述的飞机热管理系统的油箱冷却子系统中,分布多个控制器,包括分流阀控制器(22)用于控制分流阀(2)、分流阀控制器(23)用于控制分流阀(4)、泵控制器(24)用于控制PAO驱动泵(5)、三通阀控制器(25)用于控制三通流量阀(6)、油箱冷却控制器(26)用于控制三通流量阀(11、12、13),进一步包括:电子设备散热器(3)出口位置的第一温度传感器(14),油箱冷却回路出口位置的第二温度传感器(15),高温PAO回路中冷凝器(102)出口处的第三温度传感器(16),发动机风道散热器(7)内置的第四温度传感器(17),发动机风道散热器(7)的出口处的第五温度传感器(18),各所述浸没式盘管换热器(8、9、10)的出口端的温度传感器(19、20、21)。
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