[发明专利]一种飞机周期性大功率密度热载荷的喷雾冷却系统

权利要求书

1.一种飞机周期性大功率密度热载荷的喷雾冷却系统，其特征在于包括：

涡轮(1)、第一至第四三通流量阀(201至204)、第一引射器(301)、第二引射器(302)、喷雾装置(4)、相变材料换热器(5)、温度传感器(6)、气液分离器(7)、初级换热器(8)、第一至第五切换阀门(901至905)、驱动泵(10)、燃油换热器(11)、冲压空气换热器(12)、储液器(13)、过滤器(14)、控制单元(15)，

其中，

发动机引气而来的高温高压气体分为两路，一路通过涡轮(1)膨胀降温成为低温低压的气体，另一路为直接来自发动机引气的高温高压气体，通过第一至第四三通流量阀(201至204)控制两路气体的混合比，混合后的气体被连接到喷雾装置(4)中的喷嘴，作为喷雾气源，

喷雾装置(4)用于通过喷嘴的引射作用，使液体工质和喷雾气源混合，而使工质雾化形成雾化工质，从而吸收热源热量，

第一引射器(301)被用来抽吸雾化工质，使雾化工质进入相变材料换热器(5)进行散热，

相变材料换热器(5)用于储存峰值热载荷时喷雾工质放出的热量，

气液分离器(7)用于把雾化工质中的气体与液体分离开，

第二引射器(302)用于借助抽吸作用而使气液分离器(7)分离出的气体从气液分离器(7)排出，

气液分离器(7)分离出的液体回到储液器(13)，

初级换热器(8)用于对经过相变材料换热器(5)的末端工质进行初步冷却，

第一至第五切换阀门(901至905)用于通过其切换而使末端工质在泵(10)驱动下有选择地进入燃油换热器(11)和/或冲压空气换热器(12)，并随后回到相变材料换热器(5)。

2.根据权利要求1所述的喷雾冷却系统，其特征在于：

所述第一引射器(301)、第二引射器(302)为定压混合引射器，包括连接段、吸入室、喷嘴、混合室、扩压室及接头，

所述第一引射器兼具引射和基本负荷冷却的功能。

3.根据权利要求1所述的喷雾冷却系统，其特征在于：

所述喷雾装置(4)采用至少一个喷嘴，喷嘴具有引射能力，

所述液体工质是从水、乙醇、表面活性剂和制冷剂中选出的一种。

4.根据权利要求1所述的喷雾冷却系统，其特征在于：

所述相变材料换热器(5)采用聚α烯烃合成油冷却工质作为冷却工质；

所述相变材料为从以下材料中选出的一种：

低熔点金属相变材料，

石蜡，

熔融盐。

5.根据权利要求1所述的喷雾冷却系统，其特征在于：

所述相变材料换热器(5)后接一初级换热器(8)，通过发动机引气与涡轮(1)降温混合后的气体作为热沉进行冷却。

6.根据权利要求1所述的喷雾冷却系统，其特征在于：

所述初级换热器(8)下游设有燃油换热器(11)、冲压空气换热器(12)和第一至第五切换阀门(901至905)，根据温度传感器(6)传给控制单元(15)的信号，控制末端冷却回路的流动路径。

7.根据权利要求1所述的喷雾冷却系统，其特征在于：

所述气液分离器(7)后接第二引射器(302)，利用引射器的抽吸作用排出气体。