[發(fā)明專(zhuān)利]實(shí)現(xiàn)矩形中心向四周均勻分流的進(jìn)氣導(dǎo)流結(jié)構(gòu)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111415815.2
• 申請(qǐng)日: 2021-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114278928B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周靜;張志剛;蔣雪峰;李亭鶴;牛軍;馬同玲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類(lèi)號(hào): F23C99/00
• 分類(lèi)號(hào): F23C99/00
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專(zhuān)利中心 11011
• 代理人: 王雪芬

本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)矩形中心向四周均勻分流的進(jìn)氣導(dǎo)流結(jié)構(gòu)及方法，屬于換熱器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)流路布局設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)換熱器進(jìn)口氣流進(jìn)行整流，使其均勻分流至矩形四條邊，同時(shí)能夠提高換熱器在高溫高壓下的承壓能力，進(jìn)一步地，還增加了換熱面積，可以更好地增強(qiáng)換熱效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于換熱器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)現(xiàn)矩形中心向四周均勻分流的進(jìn)氣導(dǎo)流結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

Li/SF6燃燒換熱系統(tǒng)作為一種水下動(dòng)力裝置的重要組成部分，其特性在于高能量密度和高比能，并且在常壓下其產(chǎn)物保持固態(tài)特征，可實(shí)現(xiàn)真正閉式循環(huán)。然而Li/SF6反應(yīng)十分劇烈，燃燒室殼體外壁面溫度可達(dá)1000K以上。

換熱器作為L(zhǎng)i/SF6燃燒換熱系統(tǒng)的一部分，其作用有如下兩個(gè)：一是換熱器內(nèi)工質(zhì)從殼體壁面吸熱升溫，以進(jìn)入下一部件做功；二是降低殼體壁面溫度，保護(hù)燃燒室安全穩(wěn)定運(yùn)行，起熱防護(hù)的作用。為保證高溫高壓下的流動(dòng)換熱性能及結(jié)構(gòu)完整性，換熱器采用翅片形式，燃燒系統(tǒng)截面尺寸為1500mm*700mm，與翅片尺寸量級(jí)相差懸殊，因此保證換熱器進(jìn)氣后均勻分流十分關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何對(duì)由換熱器中心進(jìn)入的氣流進(jìn)行整流，使其均勻分流至矩形四條邊，并降低流阻，同時(shí)增加換熱器強(qiáng)度。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)矩形中心向四周均勻分流的進(jìn)氣導(dǎo)流方法，該方法中，在燃燒室底面布置四部分換熱翅片，未布置換熱翅片的通道呈X形，形成X形流路，使得氣流由燃燒室底面中心進(jìn)入后向X形流路分流，同時(shí)沿各換熱翅片的通道向各邊分流，氣流在換熱翅片中以垂直于矩形邊的方向流動(dòng)。

優(yōu)選地，所述換熱翅片設(shè)計(jì)為平直翅片。

優(yōu)選地，所述平直翅片的規(guī)格設(shè)計(jì)為節(jié)距sf＝2mm，高度hf＝2.5mm。

本發(fā)明還提供了一種利用所述的方法設(shè)計(jì)得到的進(jìn)氣導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，該結(jié)構(gòu)為在燃燒室底面布置四部分換熱翅片后所形成的X形流路結(jié)構(gòu)以及四部分換熱翅片本身所形成的分流通道。

本發(fā)明還提供了一種換熱器，包括所述的進(jìn)氣導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供了一種燃燒換熱系統(tǒng)，包括所述的換熱器。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)為L(zhǎng)i/SF6燃燒換熱系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供了一種水下動(dòng)力裝置，包括所述的Li/SF6燃燒換熱系統(tǒng)。

(三)有益效果

本發(fā)明通過(guò)流路布局設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)換熱器進(jìn)口氣流進(jìn)行整流，使其均勻分流至矩形四條邊，同時(shí)能夠提高換熱器在高溫高壓下的承壓能力，進(jìn)一步地，還增加了換熱面積，可以更好地增強(qiáng)換熱效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明設(shè)計(jì)的燃燒室底部均勻分流結(jié)構(gòu)模型；

圖2為本發(fā)明設(shè)計(jì)的翅片結(jié)構(gòu)模型；

圖3為本發(fā)明仿真得到的流場(chǎng)流線圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

Li/SF6換熱系統(tǒng)的總體布局基于燃燒室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，燃燒室截面尺寸為1500mm*700mm，主要換熱區(qū)域?yàn)槿紵业酌婕皞?cè)壁。