[发明专利]一种高空飞行器太阳能电池板与螺旋桨电机联合散热装置

摘要

本发明设计了一种利用飞行器螺旋桨尾部低温高速气流对高空飞行器太阳能电池板和螺旋桨后部电机的联合散热装置，该装置能用类似强制对流散热的手段提高系统的换热效率，使太阳能电池板满足工作所需温度，同时也通过翅片散热使集中热源螺旋桨电机的温度下降。太阳照射条件下，太阳能电池板的上表面温度可达到100℃以上，3万米高空低密度的空气大大减小了散热效率，因此在如此严酷的工作条件下，电池板的散热设计就变得非常重要。使用螺旋桨尾流进行对流散热的方式，可以省去强制对流散热风机的结构重量。同时，通过类似发动机短舱的结构来进行螺旋桨尾部气流进气引流，还可以在一定程度上提升螺旋桨的气动性能，一举两得。

主权项

一种高空飞行器太阳能电池板与螺旋桨电机联合散热装置，其特征包括以下两大部分内容：第一部分，类似发动机短舱的进气道。螺旋桨后部的气流受螺旋桨影响，桨盘后出现滑流，这是螺旋桨气流的重要特征之一。滑流区气流绝对速度增加，且有旋转运动，因此对螺旋桨后部的气动部件有着重要的影响。因此在对螺旋桨尾部气流进行引进时需考虑到该复杂的情况，不能采用单纯地在机翼前缘开孔的方式进行进气，而采用类似发动机短舱进气道的方式。应注意到，由于螺旋桨属于集中热源，也应当有冷却，考虑到螺旋桨进气口处风速高达100m/s左右，则此时的对流换热要远强与辐射和传导的方式，因此将螺旋桨电机的散热设计为普通的翅片散热。第二部分，分布于机翼内的冷却通道。通过进气道的引气，外界的低温高速空气进入到机翼中，通过遍布于太阳能电池板附近的冷却通道实现对电池板的冷却功能。空气通过冷却通道后，由位于机翼后缘的出口排出。