[发明专利]用于飞机燃油的强化换热装置及其强化换热方法

说明书

本发明提供一种用于飞机燃油的强化换热装置，包括：飞机燃油箱，其用于容纳燃油，所述飞机燃油箱的内部具有发热区域或易结冰区域；以及换热器，其布置在所述飞机燃油箱的发热区域或易结冰区域的外部。本发明还提供一种用于飞机燃油的强化换热方法，当燃油的温度过高时，所述换热器将燃油的热量传递给换热气流或者飞机蒙皮；以及当燃油的温度过低时，所述换热器将换热气流或者飞机蒙皮的热量传递给燃油。

技术领域

本发明涉及一种用于飞机燃油的强化换热装置及其强化换热方法。

背景技术

飞机的燃油箱存储燃油，在燃油或燃油箱温度过高的时候，容易引发火灾或者爆炸，降低燃油或燃油箱的温度能够保护油箱安全。在燃油温度过低的时候，容易引发燃油结冰，可能导致燃油管路堵塞，造成发动机供油下降，影响飞行安全，对于容易结冰的区域进行升温，可以融化燃油中的冰，防止或减轻燃油结冰的情况。

美国专利申请US 20100786474公开了一种用于冷却飞机燃油箱内的燃油的方法及其装置，其引入外界空气作为冷却气流，将其通入飞机的油箱外表面进行冷却。该技术的不足之处在于：利用外界空气冷却油箱，会造成额外的飞机阻力；对飞机燃油结冰没有影响，不能防止或者减小燃油结冰的情况；对整个燃油箱底部进行换热，针对性不强，局部换热效果差。

一般燃油箱的结冰区域和发热区域可以根据燃油箱和燃油系统的构型和燃油箱周边其他系统和结构的安装布置来进行确认。航空工程中，一般对燃油箱进行散热或加热都采用全面散热或者加热的方式，包括从燃油箱结构外部或者从燃油内部两种，这样可以保证整个燃油箱的温度可控，不过需要消耗大量的换热流体。

针对一些局部过冷或过热情况突出的燃油箱，采用上述全面散热的方法并不经济。如果在热/冷源处就充分采用强化换热的装置，能够利用大换热温差加速燃油散热或者吸热，可以提高单位流量的换热流体带走/放出的热量，这样就提高了换热效率，可以节约换热流体的消耗。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明旨在提供一种用于飞机燃油的强化换热装置及其强化换热方法，通过强化局部换热的方法，降低或升高燃油箱的局部区域的温度。降低燃油箱和燃油的温度，可以实现防止或降低飞机燃油箱内发生燃烧或爆炸的可能；增加燃油箱和燃油的温度，可以防止或减轻燃油的结冰情况。

根据本发明的第一个方面，提供一种用于飞机燃油的强化换热装置，包括：

飞机燃油箱，其用于容纳燃油，所述飞机燃油箱的内部具有发热区域或易结冰区域；以及

换热器，其布置在所述飞机燃油箱的发热区域或易结冰区域的外部或易结冰区域。

优选地，还包括强化换热片，其布置在所述飞机燃油箱的内部并邻近所述发热区域或易结冰区域，所述强化换热片的一端和所述飞机燃油箱相连，另一端伸入到燃油中，以加快燃油内层和飞机燃油箱结构之间的传热。

优选地，当所述换热器和换热气流换热时，所述换热器为散热片；以及当所述换热器和飞机蒙皮换热时，所述换热器为金属管或金属棒。

根据本发明的第二个方面，提供一种用于飞机燃油的强化换热方法，包括步骤：

提供换热器，其布置在所述飞机燃油箱的发热区域或易结冰区域的外部，当燃油的温度过高时，所述换热器将燃油的热量传递给换热气流或者飞机蒙皮；以及当燃油的温度过低时，所述换热器将换热气流或者飞机蒙皮的热量传递给燃油。

优选地，用于飞机燃油的强化换热方法还包括步骤：

提供强化换热片，其布置在所述飞机燃油箱的内部并邻近所述发热区域或易结冰区域，所述强化换热片的一端和所述飞机燃油箱相连，另一端伸入到燃油中，当燃油的温度过高时，所述强化换热片将燃油内部的热量快速导出到飞机燃油箱外部；以及当燃油的温度过低时，所述强化换热片将飞机燃油箱外部的热量快速导入到燃油中。