[發明專利]機載渦輪間歇蓄冷式激光武器噴霧冷卻系統及方法

在審

• 申請號: 201710733160.0
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107621200A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 黃龍;蔣彥龍;孫程斌;于俊;丁媛媛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;南京玖壹環境科技有限公司
• 主分類號: F41H13/00
• 分類號: F41H13/00;F28D3/04;F28D20/02;F28F27/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所32237
• 代理人: 賀翔

1.一種機載渦輪間歇蓄冷式激光武器噴霧冷卻系統，其特征在于：由機載渦輪蓄冷系統和激光武器噴霧冷卻系統組成；

其中機載渦輪蓄冷系統由引氣口（1）、水分離器（2）、渦輪（3）、溫度傳感器（4）、控制閥門（5）、相變蓄冷換熱器（6）、風扇（9）組成；其中引起口（1）第一端與飛機發動機相連，引起口（1）第二端與水分離器（2）第一端連接，水分離器（2）第二端與渦輪（3）第一端連接，渦輪（3）第二端與控制閥門（5）第一端連接，控制閥門第二端與溫度傳感器（4）連接，控制閥門第三端與相變蓄冷換熱器第一入口（7）連接；風扇（9）第一端與相變蓄冷換熱器第一出口（8）連接，風扇（9）第二端與外界相連；渦輪（3）和風扇（9）通過軸連接；

其中激光武器噴霧冷卻系統由緩沖罐（12），循環泵（13），流量調節閥（14），冷卻噴嘴（15），激光武器表面（16），噴霧腔（17）組成；緩沖罐（12）第一端與相變蓄冷換熱器第二出口（10）連接；緩沖罐（12）第二端與循環泵（13）第一端連接，循環泵（13）第二端經過流量調節閥（14）與冷卻噴嘴（15）連接，冷卻噴嘴（15）安裝于噴霧腔（17）內，噴霧腔（17）出口與相變蓄冷換熱器第二入口（11）連接。

2.根據權利要求1所述的機載渦輪間歇蓄冷式激光武器噴霧冷卻系統的冷卻方法，其特征在于包括以下過程；

噴霧冷卻過程具體實施過程如下：載冷劑從相變蓄冷換熱器第二出口（10）出來，依次經過緩沖罐（12）、循環泵（14）、流量調節閥（15），冷卻噴嘴（15）破碎成微米級液滴沖擊激光武器表面帶走熱量；噴霧冷卻在低溫表面溫度下帶走大量熱量，換熱后的高溫載冷劑通過與相變蓄冷換熱裝置（6）內的固態相變材料換熱，熱量存儲于相變材料當中；冷卻后的低溫載冷劑經循環泵(14)再送入冷卻噴嘴(15)進行循環；其中緩沖罐（12）是為了防止載冷劑流量的變化對噴霧冷卻循環系統造成沖擊；

相變式蓄冷換熱裝置（6）內固態相變材料吸收噴霧冷卻載冷劑熱量由固態向液態轉變并且其內部溫度不斷升高，通過溫度傳感器（4）采集溫度值當溫度達到設定值，將此時溫度信號轉化為電信號傳遞給控制閥門（5）開啟，此時渦輪冷卻系統作為冷源對相變式蓄冷換熱裝置進行冷卻，使其相變材料從新具有儲熱能力，再由溫度傳感器（4）采集溫度信號傳遞給控制閥門（5）關閉；

機載渦輪蓄冷系統具體實施過程如下：從發動機引入的空氣通過引氣口（1）進入，再通過水分離器（2）將凝結的水滴去除防止在渦輪（3）中發生液擊現象，分離后的空氣通過渦輪（3）膨脹降溫，進入相變蓄冷換熱器（4）與液態相變材料換熱使其回到相變原點從新具有儲熱能力，實現了相變式蓄冷換熱裝置（4）的蓄冷。