[发明专利]一种基于记忆合金的自适应换热器

说明书

本申请属于换热器技术领域，特别涉及一种基于记忆合金的自适应换热器。包括：壳体(1)、主通道管(2)、挡板(3)、螺旋折流板(4)、换热管(5)以及记忆合金导流帽(6)。本申请采用螺旋折流板(4)形成螺旋扰流流动，强化了冷侧换热；独特的记忆合金导流帽(6)能够根据来流温度的不同进行结构变化，对来流进行流量分配，在低热负荷状态下，使来流从主通道管(2)流出，降低来流阻力，在高热负荷状态下，迫使高温来流进入冷却区冷却，降低来流温度。本申请能够根据感受来流温度，进行自适应结构变化从而对来流进行冷却，能够配合航空发动机的工作状态，使强化传热结构具有自适应功能，从而减小设计冗余，提高换热器的换热效率。

技术领域

本申请属于换热器技术领域，特别涉及一种基于记忆合金的自适应换热器。

背景技术

换热器是成熟的工业热交换设备，在石油化工等行业应用广泛。最近十几年，随着航空发动机对高推重比和高可靠性的不断追求，换热器开始被大规模的应用到航空发动机设计中。由于航空发动机的特殊性以及其工作状态在飞机包线内会快速变化，所以对换热器而言，需要其具有高效、轻质的特点。

目前传统结构换热器由于结构形式固定，工作状态点单一，因此只能满足特定状态下的换热需求，当工况变化时，其不能根据不同工况下不同的换热需求进行换热性能的改变。若用在航空发动机中，会导致发动机的冷却能力不能处在实时最优的状态，存在很大的设计冗余，使得发动机性能出现较大程度的下降，不利于发动机在高状态下的性能表现，这对发动机而言是难以接受的。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种基于记忆合金的自适应换热器，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种基于记忆合金的自适应换热器，包括：

壳体，所述壳体包括中部的筒体段以及分别设置在所述筒体段两端的第一转接段和第二转接段，其中，所述筒体段上开设有冷流体进口和冷流体出口，所述第一转接段与热流体进口管路连接，所述第二转接段与热流体出口管路连接；

主通道管，所述主通道管同轴套设在所述壳体的筒体段内部，所述主通道管与所述壳体的筒体段之间形成环形容纳腔；

挡板，包括两个，两个所述挡板分别位于所述环形容纳腔的两端，所述挡板呈环形，所述挡板的内环与所述主通道管连接，外环与所述壳体的筒体段连接，且所述挡板上开设有第一安装孔；

螺旋折流板，位于所述环形容纳腔中，所述螺旋折流板套设在所述主通道管上，并与所述壳体的筒体段连接，将所述环形容纳腔分隔成一个螺旋形流道，所述螺旋折流板上开设有与第一安装孔相适配的第二安装孔；

换热管，位于所述环形容纳腔中，所述换热管通过所述挡板和所述螺旋折流板上的第一安装孔以及第二安装孔进行安装；

记忆合金导流帽，所述记忆合金导流帽安装在所述主通道管靠近热流体进口管路的一端；

其中，

在低热负荷状态下，记忆合金导流帽开启，热流体经过主通道管后流出；

在高热负荷状态下，记忆合金导流帽闭合，热流体经过换热管后流出。

可选地，所述筒体段上的冷流体进口开设在靠近所述第二转接段的一端，所述筒体段上的冷流体出口开设在靠近所述第一转接段的一端。

可选地，所述冷流体为水。

可选地，所述热流体为气体。

可选地，所述换热管沿所述挡板的周向安装多个。

可选地，所述换热管沿所述挡板的周向安装两圈，每圈安装多个，相邻两圈的换热管交叉布置。