[發明專利]一種小型轉子發動機臺架試驗用風冷系統

有效

• 申請號: 201811491388.4
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109374302B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 劉金祥;呂航;焦慧超;李媛
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;F01P5/02;F01P5/04
• 代理公司: 11639 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 鄔曉楠

1.一種小型轉子發動機臺架試驗用風冷系統，其特征在于：包括冷卻風扇葉片(1)、氣流后罩(2)、臺架工裝板(3)、通風管(4)、風機(5)、轉子發動機(6)；

冷卻風扇葉片(1)用于產生快速且持續的氣流，將轉子發動機(6)前端蓋的熱量傳導到空氣中；冷卻風扇葉片(1)安裝在轉子發動機(6)偏心軸末端，與偏心軸同軸同時進行穩定的旋轉運動，轉速與轉子發動機(6)偏心軸輸出轉速保持一致；冷卻風扇葉片(1)與轉子發動機(6)同速旋轉能保證其散熱功能適應轉子發動機(6)不同轉速情況下的散熱需求，即轉子發動機(6)高轉速情況下散熱需求大，低轉速情況下散熱需求小；并且冷卻風扇葉片(1)與轉子發動機(6)同速旋轉能夠節省能耗；冷卻風扇葉片(1)為軸流式風扇葉片，出風方向沿風扇軸的方向，正對轉子發動機(6)前端蓋散熱片；

氣流后罩(2)將轉子發動機(6)后端蓋牢牢罩住，外輪廓與轉子發動機(6)后端蓋一致；氣流后罩(2)后端面打有螺紋孔和氣流通道；內圈的螺紋孔與轉子發動機(6)后端蓋連接，起到定位和固定的作用；外圈的螺紋孔與臺架工裝板(3)連接，將轉子發動機(6)和氣流后罩(2)整體固定在臺架工裝板(3)上；在工作期間轉子發動機(6)的熱量來源為點燃的可燃混合氣，故轉子發動機(6)的機體溫度分布規律為：作功沖程位置的溫度最高，排氣沖程位置溫度次之，壓縮沖程位置溫度較低，進氣沖程位置溫度最低；所以，氣流后罩(2)上的氣流通道位置分別與轉子發動機(6)的壓縮、作功和排氣沖程的位置一致，在進氣沖程對應位置不設氣流通道；氣流后罩(2)背部有向下凹的圓盤形的引流槽，接收從后部吹來的氣流并通過四周的氣流通道將氣流引入氣流后罩(2)內部，吹向轉子發動機(6)后端蓋散熱片，從而根據轉子發動機(6)的溫度分布特點有針對性地對轉子發動機(6)進行散熱冷卻；

轉子發動機(6)通過螺紋連接固定在臺架工裝板(3)上；臺架工裝板(3)上開有與通風管(4)外形相適應的通道，通過通風管(4)與風機(5)的出風口相連；風機(5)吹出的風將流過通風管(4)和臺架工裝板(3)的通道進入氣流后罩(2)的引流槽。

2.如權利要求1所述的一種小型轉子發動機臺架試驗用風冷系統，其特征在于：為防止前后氣流的相互干擾，冷卻風扇葉片(1)選用直徑小于發動機散熱片覆蓋范圍的軸流式風扇葉片。

3.如權利要求1或2所述的一種小型轉子發動機臺架試驗用風冷系統，其特征在于：為保證發動機與工裝間的穩固性，提高散熱效果，同時又減輕質量，氣流后罩(2)使用高導熱性的輕質金屬材料制作。

4.如權利要求3所述的一種小型轉子發動機臺架試驗用風冷系統，其特征在于：氣流后罩(2)選鋁合金材料。

5.如權利要求4所述的一種小型轉子發動機臺架試驗用風冷系統，其特征在于：工作方法為：轉子發動機(6)正常運轉時，冷卻風扇葉片(1)跟隨轉子發動機(6)的偏心軸同軸同速進行旋轉運動，并產生向后的平行氣流吹向轉子發動機(6)前端，與轉子發動機(6)前端的散熱片對流換熱帶走多余熱量；冷卻風扇葉片(1)與轉子發動機(6)同速旋轉，既能節省能耗，又能保證轉子發動機(6)不同轉速下的散熱需求，即高轉速情況下散熱需求大，低轉速情況下散熱需求小；風機(5)吹出的氣流將流過通風管(4)和臺架工裝板(3)的通道進入氣流后罩(2)的引流槽，吹向轉子發動機(6)后部的散熱片，轉子發動機(6)溫度較高的壓縮、燃燒、做功、排氣沖程位置的熱量被氣流后罩(2)內的氣流帶走，最后氣流后罩(2)內的氣流通過轉子發動機(6)缸體內部的風冷通道從轉子發動機(6)前部排出，進一步冷卻轉子發動機(6)。