[发明专利]发动机及其冷却系统

说明书

本发明公开了一种发动机及其冷却系统，发动机包括周壁，周壁内设有沿周壁的长度方向贯通发动机的冷却通道，周壁设有第一进口和第二进口，第一进口和第二进口与冷却通道连通，冷却系统包括：储存器、第一接管和第二接管，储存器用于储存吸热型碳氢燃料；第一接管一端与储存器连通，第一接管的另一端与第一进口连通，以使吸热型碳氢燃料可经第一接管和第一进口进入冷却通道内；第二接管的另一端与第二进口连通，以使吸热型碳氢材料经第二接管和第二进口进入冷却通道内；第一进口和第二进口在周壁的长度方向上间隔布置，本发明可以提高发动机性能，保证飞行器安全。

技术领域

本发明涉及航天热防护技术领域，具体地，涉及一种发动机的冷却系统和具有该冷却系统的发动机。

背景技术

冲压发动机外壁所受的热载荷非常高，需要采用主动热防护对发动机的外壁进行保护。相关技术中，冷却介质从发动机外壁的一端进入冷却通道，并沿外壁流动过程中不断吸收热量，同时冷却发动机外壁，最后从发动机外壁的另一端流出。然而，相关技术中的冷却方式容易影响发动机性能和飞行器安全。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个实施例提出一种发动机的冷却系统，该冷却系统可以提高发动机性能，保证飞行器安全。

本发明的另一个实施例提出一种发动机。

根据本发明的第一方面的实施例提出的发动机的冷却系统，所述发动机包括周壁，所述周壁内设有大体沿所述周壁的长度方向贯通所述发动机的冷却通道，所述周壁设有第一进口和第二进口，所述第一进口和第二进口与所述冷却通道连通，所述冷却系统包括：储存器，所述储存器用于储存吸热型碳氢燃料；第一接管，所述第一接管的一端与所述储存器相连，所述第一接管的另一端与所述第一进口连通，以使所述吸热型碳氢燃料可经所述第一接管和所述第一进口进入所述冷却通道内；第二接管，所述第二接管的一端与所述储存器相连，所述第二接管的另一端与所述第二进口连通，以使所述吸热型碳氢材料经所述第二接管和所述第二进口进入所述冷却通道内；所述第一进口和所述第二进口在所述周壁的长度方向上间隔布置，所述第二进口沿所述吸热型碳氢燃料在所述冷却通道内的流动方向位于所述第一进口下游，从所述第一进口进入所述冷却通道内的所述吸热型碳氢燃料在流动至所述冷却通道内与所述第二进口对应的位置时已发生一定程度的热裂解化学反应，从所述第二进口进入所述冷却通道内的吸热型碳氢燃料瞬间被加热并开始发生热裂解化学反应。

根据本发明的实施例提出的发动机的冷却系统，通过沿冷却通道长度间隔布置的第一进口和第二进口，充分利用了热裂解化学反应的空间效应，可以有效提高冷却介质的热裂解吸热性能，在相同的热载荷条件下，碳氢燃料的温度和裂解率更低，因此可以减少结焦量，防止冷却通道堵塞，提高了冷却通道的传热能力，提高发动机性能，保证飞行器安全。

在一些实施例中，所述第一进口设在所述周壁的第一端面，所述第二进口与所述周壁的第一端面之间的距离大于所述第二进口与所述周壁的第二端面之间的距离。

在一些实施例中，所述吸热型碳氢材料从所述冷却通道流出时的温度为第一预设温度，从所述第一进口进入所述冷却通道的所述吸热型碳氢燃料流动至所述冷却通道内与所述第二进口对应的位置时的温度为第二预设温度，所述第二预设温度小于所述第一预设温度，且所述第一预设温度与所述第二预设温度的差值大于等于10℃且小于等于100℃。

在一些实施例中，发动机的冷却系统还包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀设在所述第一接管上以控制从所述第一进口流入所述冷却通道的吸热型碳氢燃料的流量，所述第二控制阀设在所述第二接管上以控制从所述第二进口流入所述冷却通道的吸热型碳氢燃料的流量。

在一些实施例中，发动机的冷却系统还包括测量装置，所述测量装置用于检测所述冷却通道内与所述第二进口对应的位置的吸热型碳氢燃料的温度。