[發(fā)明專(zhuān)利]用于飛機(jī)燃油的強(qiáng)化換熱裝置及其強(qiáng)化換熱方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510569779.3
• 申請(qǐng)日: 2015-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105083569B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛勇;張斌;岳鵬;秦偉;卞剛;周宇穗
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司;中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B64D37/06
• 分類(lèi)號(hào): B64D37/06;B64D37/34
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 蘇娟;徐年康

本發(fā)明提供一種用于飛機(jī)燃油的強(qiáng)化換熱裝置，包括：飛機(jī)燃油箱，其用于容納燃油，所述飛機(jī)燃油箱的內(nèi)部具有發(fā)熱區(qū)域或易結(jié)冰區(qū)域；以及換熱器，其布置在所述飛機(jī)燃油箱的發(fā)熱區(qū)域或易結(jié)冰區(qū)域的外部。本發(fā)明還提供一種用于飛機(jī)燃油的強(qiáng)化換熱方法，當(dāng)燃油的溫度過(guò)高時(shí)，所述換熱器將燃油的熱量傳遞給換熱氣流或者飛機(jī)蒙皮；以及當(dāng)燃油的溫度過(guò)低時(shí)，所述換熱器將換熱氣流或者飛機(jī)蒙皮的熱量傳遞給燃油。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于飛機(jī)燃油的強(qiáng)化換熱裝置及其強(qiáng)化換熱方法。

背景技術(shù)

飛機(jī)的燃油箱存儲(chǔ)燃油，在燃油或燃油箱溫度過(guò)高的時(shí)候，容易引發(fā)火災(zāi)或者爆炸，降低燃油或燃油箱的溫度能夠保護(hù)油箱安全。在燃油溫度過(guò)低的時(shí)候，容易引發(fā)燃油結(jié)冰，可能導(dǎo)致燃油管路堵塞，造成發(fā)動(dòng)機(jī)供油下降，影響飛行安全，對(duì)于容易結(jié)冰的區(qū)域進(jìn)行升溫，可以融化燃油中的冰，防止或減輕燃油結(jié)冰的情況。

美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)US 20100786474公開(kāi)了一種用于冷卻飛機(jī)燃油箱內(nèi)的燃油的方法及其裝置，其引入外界空氣作為冷卻氣流，將其通入飛機(jī)的油箱外表面進(jìn)行冷卻。該技術(shù)的不足之處在于：利用外界空氣冷卻油箱，會(huì)造成額外的飛機(jī)阻力；對(duì)飛機(jī)燃油結(jié)冰沒(méi)有影響，不能防止或者減小燃油結(jié)冰的情況；對(duì)整個(gè)燃油箱底部進(jìn)行換熱，針對(duì)性不強(qiáng)，局部換熱效果差。

一般燃油箱的結(jié)冰區(qū)域和發(fā)熱區(qū)域可以根據(jù)燃油箱和燃油系統(tǒng)的構(gòu)型和燃油箱周邊其他系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的安裝布置來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。航空工程中，一般對(duì)燃油箱進(jìn)行散熱或加熱都采用全面散熱或者加熱的方式，包括從燃油箱結(jié)構(gòu)外部或者從燃油內(nèi)部?jī)煞N，這樣可以保證整個(gè)燃油箱的溫度可控，不過(guò)需要消耗大量的換熱流體。

針對(duì)一些局部過(guò)冷或過(guò)熱情況突出的燃油箱，采用上述全面散熱的方法并不經(jīng)濟(jì)。如果在熱/冷源處就充分采用強(qiáng)化換熱的裝置，能夠利用大換熱溫差加速燃油散熱或者吸熱，可以提高單位流量的換熱流體帶走/放出的熱量，這樣就提高了換熱效率，可以節(jié)約換熱流體的消耗。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明旨在提供一種用于飛機(jī)燃油的強(qiáng)化換熱裝置及其強(qiáng)化換熱方法，通過(guò)強(qiáng)化局部換熱的方法，降低或升高燃油箱的局部區(qū)域的溫度。降低燃油箱和燃油的溫度，可以實(shí)現(xiàn)防止或降低飛機(jī)燃油箱內(nèi)發(fā)生燃燒或爆炸的可能；增加燃油箱和燃油的溫度，可以防止或減輕燃油的結(jié)冰情況。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供一種用于飛機(jī)燃油的強(qiáng)化換熱裝置，包括：

飛機(jī)燃油箱，其用于容納燃油，所述飛機(jī)燃油箱的內(nèi)部具有發(fā)熱區(qū)域或易結(jié)冰區(qū)域；以及

換熱器，其布置在所述飛機(jī)燃油箱的發(fā)熱區(qū)域或易結(jié)冰區(qū)域的外部或易結(jié)冰區(qū)域。

優(yōu)選地，還包括強(qiáng)化換熱片，其布置在所述飛機(jī)燃油箱的內(nèi)部并鄰近所述發(fā)熱區(qū)域或易結(jié)冰區(qū)域，所述強(qiáng)化換熱片的一端和所述飛機(jī)燃油箱相連，另一端伸入到燃油中，以加快燃油內(nèi)層和飛機(jī)燃油箱結(jié)構(gòu)之間的傳熱。

優(yōu)選地，當(dāng)所述換熱器和換熱氣流換熱時(shí)，所述換熱器為散熱片；以及當(dāng)所述換熱器和飛機(jī)蒙皮換熱時(shí)，所述換熱器為金屬管或金屬棒。

根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種用于飛機(jī)燃油的強(qiáng)化換熱方法，包括步驟：

提供換熱器，其布置在所述飛機(jī)燃油箱的發(fā)熱區(qū)域或易結(jié)冰區(qū)域的外部，當(dāng)燃油的溫度過(guò)高時(shí)，所述換熱器將燃油的熱量傳遞給換熱氣流或者飛機(jī)蒙皮；以及當(dāng)燃油的溫度過(guò)低時(shí)，所述換熱器將換熱氣流或者飛機(jī)蒙皮的熱量傳遞給燃油。

優(yōu)選地，用于飛機(jī)燃油的強(qiáng)化換熱方法還包括步驟：

提供強(qiáng)化換熱片，其布置在所述飛機(jī)燃油箱的內(nèi)部并鄰近所述發(fā)熱區(qū)域或易結(jié)冰區(qū)域，所述強(qiáng)化換熱片的一端和所述飛機(jī)燃油箱相連，另一端伸入到燃油中，當(dāng)燃油的溫度過(guò)高時(shí)，所述強(qiáng)化換熱片將燃油內(nèi)部的熱量快速導(dǎo)出到飛機(jī)燃油箱外部；以及當(dāng)燃油的溫度過(guò)低時(shí)，所述強(qiáng)化換熱片將飛機(jī)燃油箱外部的熱量快速導(dǎo)入到燃油中。