[發明專利]一種尾噴管氫冷換熱器

在審

• 申請號: 202310025912.3
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN115930637A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 凌季;周志翔
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F02C7/224;F01N3/02
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張艷清

本發明涉及航空發動機技術領域，具體涉及一種尾噴管氫冷換熱器。一種尾噴管氫冷換熱器，包括：外層管具有適于氫流動的外層管腔室，外層管的一側設置有進液口，進液口與外層管腔室連通；內層管設置在外層管內，內層管與外層管之間具有空腔，內層管具有內層管腔室，內層管的一側通過夾層圓管與外層管的一側連接，外層管腔室通過夾層圓管與內層管腔室連通，內層管的一側設置有出氣口。通過將內層管設置在外層管內，使內層管與外層管之間具有空腔，并將通過夾層圓管使外層管腔室和內層管腔室連接，從而可使發動機排氣從空腔以及內層管內排出，在排出的同時使外層管腔室以及內層管腔室內的液氫受熱轉換為氫氣，可降低發動機排氣的溫度。

技術領域

本發明涉及航空發動機技術領域，具體涉及一種尾噴管氫冷換熱器。

背景技術

氫能作為一種清潔可再生能源極具前景，將氫燃料應用于航空及燃機動力領域的優勢與潛力正在顯現。氫燃料航空發動機的結構與現役航空發動機基本相同，氫燃料在燃燒室內燃燒，然后推動渦輪產生軸功，并通過減速器帶動螺旋槳或者風扇旋轉做功。

然而，氫燃料航空渦輪發動機與傳統航空渦輪發動機不同之處在于，氫燃料以低溫液體狀態存儲于飛機儲箱中，因此需要將液氫轉變為氫氣再進入發動機燃燒室，但是，目前沒有一種適用于航空發動機上汽化液氫的換熱器。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中需要將液氫轉變為氫氣再進入發動機燃燒室進行燃燒的缺陷，從而提供一種尾噴管氫冷換熱器。

為了解決上述問題，本發明提供了一種尾噴管氫冷換熱器，包括：

外層管，所述外層管為中空型管體，所述外層管具有適于氫流動的外層管腔室，所述外層管的一側設置有進液口，所述進液口與所述外層管腔室連通；

內層管，所述內層管也為中空型管體，所述內層管的外徑小于所述外層管的內徑，所述內層管設置在所述外層管內，所述內層管與所述外層管之間具有空腔，空腔適于發動機排氣通過，所述內層管具有適于氫流動的內層管腔室，所述內層管的一側通過夾層圓管與所述外層管的一側連接，所述外層管腔室通過夾層圓管與所述內層管腔室連通，所述內層管遠離所述夾層圓管的一側設置有出氣口，所述出氣口與所述內層管腔室連通。

進一步的，所述外層管腔室與所述內層管腔室內分別設置有多個毛細管，液氫和氫氣適于在所述毛細管內流動。

進一步的，所述空腔內設置有多個支撐柱，所述支撐柱的兩端分別與所述外層管和所述內層管連接。

進一步的，所述外層管與所述內層管連通的一端設置有出口外層環管，所述出口外層環管通過所述夾層圓管與所述內層管連通。

進一步的，所述內層管與所述外層管連通的一端設置有進口內層環管，所述進口內層環管通過所述夾層圓管與所述出口外層環管連通。

進一步的，所述外層管與所述進液口連通的一端具有進口外層環管，所述進液口與所述出口外層環管連通。

進一步的，所述內層管與所述出氣口連通的一端具有出口內層環管，所述出氣口與所述出口內層環管連通。

進一步的，所述內層管的長度大于所述外層管的長度。

進一步的，所述內層管與所述外層管為逐擴型導流結構，從其進氣口至其出氣口，其內徑逐漸增大。

進一步的，所述外層管的外側面上設置有安裝邊，所述外層管通過所述安裝邊與發動機固定連接，發動機排氣適于通過空腔和所述內層管排出。

本發明具有以下優點：