[发明专利]一种使用引射器创造负压环境的机载喷雾冷却系统

权利要求书

1.一种使用引射器创造负压环境的机载喷雾冷却系统，其特征在于：

由水箱(1)、水泵(2)、流量调节阀(3)、截止阀(4)、流量计(5)、喷嘴(6)、待冷却表面(7)、喷雾室(8)、压力表(9)、发动机尾气引气口(10)、引射器喷嘴段(11)、引射器混合段(12)、排气口(13)、热管换热箱(14)、外界环境端口(15)组成。

其中喷雾室(8)具有两个入口和两个出口，第一入口为冷却介质入口，第一出口为冷却介质出口；第二入口为引射气流入口，第二出口为引射气流出口。

热管换热箱(14)具有一个入口、一个出口和一个端口，入口为冷却介质入口，第一出口为冷却介质出口，第一端口为外界环境空气接触端口。

水箱(1)的出口与水泵(2)的入口相连，水泵(2)的出口与流量调节阀(3)的入口相连，流量调节阀(3)的出口与截止阀(4)的入口相连，截止阀(4)的出口与流量计(5)的入口相连，流量计(5)的出口经喷雾室(8)的第一入口与喷嘴(6)的入口相连，喷嘴(6)的出口位于待冷却表面(7)的上方。

喷雾室(8)的第一出口与热管换热箱(14)的第一入口相连，热管换热箱(14)的第一出口与水箱(1)的入口相连。热管换热箱(14)的第一端口与外界环境端口(15)相连。

发动机尾气引气口(10)的出口与引射器喷嘴段(11)的入口相连，引射器喷嘴段(11)的出口与喷雾室(8)的第二入口相连，喷雾室(8)的第二出口与引射器混合段(12)的入口相连，引射器混合段(12)的出口与排气口(13)相连。

2.根据权利要求1所述的一种使用引射器创造负压环境的机载喷雾冷却系统，其特征在于包括以下工作过程：

喷雾冷却过程：水箱(1)中储存定量的水，系统运行时，开启水泵(2)和截止阀(4)，通过流量调节阀(3)调节水流量，通过流量计(5)读取水流量。水经水泵(2)、流量调节阀(3)、截止阀(4)和流量计(5)后流入喷嘴(6)，在喷嘴(6)中雾化后喷射至待冷却表面(7)，降低待冷却表面(7)的温度。换热完成后的水蒸气经喷雾室(8)的第一出口流入热管换热箱(14)，在热管换热箱(14)中换热变为常温水，常温水流入水箱(1)完成循环。

引射降压过程：发动机尾气引气口(10)从飞机发动机引入部分高压尾气，高压尾气经引射器喷嘴段(11)喷射进入喷雾室(8)的第二入口，高压尾气带走喷雾室(8)内的气体，造成喷雾室(8)内压力下降，从而喷雾室(8)内水的沸点下降；尾气和喷雾室(8)内气体组成的混合气体由喷雾室(8)的第二出口进入引射器混合段(12)，在引射器混合段(12)内充分混合降压后经排气口(13)排出飞机外。

热管换热过程：喷雾冷却换热完成后的水蒸气经喷雾室(8)的第一出口流入热管换热箱(14)，热管换热箱(14)中的热管(16)的蒸发段与水蒸气换热，吸收水蒸气内热量，将其变为常温液体水；热管(16)的冷凝段与外界环境端口(15)中的高空外界冷空气换热，将热量导出热管(16)。

3.根据权利要求1所述的一种使用引射器创造负压环境的机载喷雾冷却系统，其特征在于：所述喷嘴(6)和待冷却表面(7)均封闭安装在喷雾室(8)中。

4.根据权利要求1所述的一种使用引射器创造负压环境的机载喷雾冷却系统，其特征在于：所述压力表(9)安装在喷雾室(8)上部，直接测量喷雾室(8)内压力变化。

5.根据权利要求1所述的一种使用引射器创造负压环境的机载喷雾冷却系统，其特征在于：所述热管换热箱(14)内并列放置多根热管(16)，热管(16)的形式可为重力式热管或槽道热管，热管(16)中介质可为相变材料或制冷剂，热管(16)的数量根据待冷却表面(7)的实际散热量确定；按照本领域常识，热管(16)分为蒸发段、绝热段和冷凝段，其中蒸发段吸热，冷凝段放热。

6.根据权利要求1所述的一种使用引射器创造负压环境的机载喷雾冷却系统，其特征在于：所述引射器喷嘴段(11)具有喷射高压尾气的功能，所述引射器混合段(12)具有混合喷雾室内抽出的气体与引射尾气并降压的功能，混合后的气体由排气口(13)排出飞机外。