发明人：李运泽,毛羽丰,王霁翔,熊凯,蔡本元
专利权人：北京航空航天大学
公开日：2020-11-27
公开号：CN109969411B
专利类别：发明授权
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摘要：一种具有蓄冷能力的飞机燃油热管理系统及方法,本发明针对新一代高性能超声速飞机,公开了一种具有蓄冷能力的新型燃油热管理系统。本发明公开的燃油热管理系统利用制冷机组为回流燃油制冷,并将被冷却后的低温燃油蓄积在蓄冷油箱中,避免回流热油对燃油热沉的加热,同时增加燃油的热沉冷却能力；本发明通过回流管路上的分流阀控制被冷却燃油的流量以及燃油制冷机组所消耗的功率,合理利用飞机能源系统的富余功率输出,同时避免能源损失；本发明通过控制蓄冷油箱与储油箱燃油混合比例,将燃油冷却回路中燃油初始温度稳定在理想工况下,避免燃油不断升温给热管理系统带来的压力,并通过冷却补偿旁路的设计使系统满足不同热载荷的冷却需求,适应更复杂的工况。
1.一种具有蓄冷能力的飞机燃油热管理系统,其特征在于包括：蓄冷油箱(1),热载荷冷却管路,回流燃油冷却管路,其中：所述蓄冷油箱(1)与飞机的储油箱(2)并联,蓄冷油箱(1)的出口与储油箱(2)的出口分别与三通控制阀(3)的两个入口连通,三通控制阀(3)的出口与燃油增压驱动泵(4)的入口连通,所述热载荷冷却管路的始端与燃油增压驱动泵(4)的出口连通,所述热载荷冷却管路顺次连接有环控系统散热器(5)、电气系统散热器(6)、液压系统散热器(7),所述热载荷冷却管路的末端与发动机(100)供油管路连通,在电气系统散热器(6)的入口位置设有从热载荷冷却管路的起点位置引出的第一冷却补偿旁路,第一冷却补偿旁路由第一补偿控制阀(8)控制流量,在液压系统散热器(7)的入口位置设有从热载荷冷却管路的起点位置引出的第二冷却补偿旁路,第二冷却补偿旁路由第二补偿控制阀(9)控制流量,回流燃油冷却管路始于飞机的发动机供油管路,包括顺次连接的冲压空气换热器(10)、回流控制阀(11)、第一压差涡轮(12),回流燃油冷却管路的末端与储油箱(2)的入口连通；在冲压空气换热器(10)的出口位置引出有燃油制冷旁路,所述燃油制冷旁路包括顺次连接的蓄冷分流控制阀(13)、第二压差涡轮(14)、燃油制冷机组(15),燃油制冷旁路的末端与蓄冷油箱(1)入口连通,所述的燃油热管理系统进一步包括：设置在储油箱(2)的出口位置的第一温度传感器(16),设置在三通控制阀(3)的出口位置的第二温度传感器(17),设置在环控系统散热器(5)的出口位置的第三温度传感器(18),设置在电气系统散热器(6)的出口位置的第四温度传感器(19),设置在液压系统散热器(7)的出口位置的第五温度传感器(20),内置在冲压空气换热器(10)中的第六温度传感器(21),以及设置在冲压空气换热器(10)的出口位置的第七温度传感器(22),设置在燃油制冷机组(15)的出口位置的第八温度传感器(23)。
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