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一种航空混合电推系统的散热结构及散热方法与流程

  • 国知局
  • 2024-08-01 05:45:05

本发明属于航空发动机领域,具体涉及一种航空混合电推系统的散热结构及散热方法。

背景技术:

1、航空混合电推进系统研究为新兴领域,国内尚无成熟应用的产品。航空混合电推进系统主要由发动机(燃气涡轮发动机或内燃机)、发电机(或起动发电机)、电动机以电力转换装置组成。发动机、发电机和电力转换装置均有散热要求。当前的航空混电系统级研究主要集中在利用集成与验证,主要趋向直接利用传统构型的发动机、发电机和电力转换装置,各组件利用各自独立的散热器进行分开散热,未形成一体化的散热布局。

2、有鉴于此,特提出本发明。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供了一种航空混合电推系统的散热结构及散热方法,本发明通过一套系统实现了混合电推系统的电池、电动机、燃气涡轮发动机和发电机的散热,一体化散热布局不仅能够减少散热设备的使用,集成度更高,降低了航空飞行器的重量,而且本散热结构还能起到加热电池的作用。

2、本发明包括如下技术方案:

3、本发明第一方面提供了一种航空混合电推系统的散热结构,包括滑油箱、电动供油泵、滑油温控活门、空气滑油散热器、滑油滤、回油泵、空气驱动器和混合电推系统;

4、所述混合电推系统包括电池、电动机、燃气涡轮发动机和发电机,所述燃气涡轮发动机连接所述发电机;

5、所述滑油箱连接所述电动供油泵,所述电动供油泵连接所述滑油温控活门,所述滑油温控活门分别连接所述空气滑油散热器和所述滑油滤,所述空气滑油散热器分别连接所述滑油滤和空气驱动器,所述滑油滤分别与所述电池、电动机、燃气涡轮发动机和发电机连接,所述混合电推系统连接所述回油泵,所述电动回油泵连接所述滑油箱。

6、进一步地,还包括燃油温控活门和燃滑油热交换器,飞机燃油箱连接所述燃油温控活门,所述燃油温控活门分别连接所述燃滑油换热器和燃气涡轮发动机,所述燃滑油换热器用于使燃油与所述滑油箱内的滑油换热。

7、进一步地,所述燃滑油换热器集成在所述滑油箱内。

8、进一步地,还包括座舱,所述空气滑油散热器连接所述座舱,所述空气驱动器驱动空气进入所述空气滑油散热器与滑油换热后进入座舱。

9、进一步地,所述空气驱动器包括鼓风机或螺旋桨。

10、本发明第二方面提供了一种航空混合电推系统的散热方法,包括上述所述的散热结构,所述散热方法为:

11、滑油温控活门用于控制进入空气滑油散热器的流道通断,当滑油温度为第一温度时,滑油温控活门关闭空气滑油散热器通道,滑油从滑油温控活门直接进入滑油滤,滑油滤将滑油分配输送至混合电推系统散热;

12、其中,第一温度为60℃~80℃。

13、进一步地,燃油温控活门用于控制燃油进入燃滑油散换热器的通道,当滑油温度为第一温度时,燃油温控活门关闭燃滑油热交换器通道,燃油直接进入燃气涡轮发动机,不对滑油散热。

14、进一步地,当滑油温度为第二温度时,若开启座舱加热,滑油温控活门接通空气滑油散热器,同时接通空气驱动器向空气滑油散热器引入气流对滑油散热,散热后的滑油从空气滑油散热器进入滑油滤,滑油滤将滑油分配输送至混合电推系统散热;

15、当滑油为第二温度时,若不开启座舱加热,燃油温控活门接通燃滑油换热器;

16、当滑油温度为第三温度时,燃油温控活门全开进入燃滑油散换热器的通道,滑油温控活门全开进入空气滑油散热器的通道。

17、其中,第二温度为100℃~120℃,第三温度为120℃以上。

18、进一步地,纯电工作时,燃气涡轮发动机和发电机不运转,滑油滤关闭燃气涡轮发动机和发电机的滑油通道,打开电动机和电池的滑油通道;

19、纯油工作时,电池不工作,滑油滤打开电池、发动机、发电机滑油通道;

20、油电混合工作时,打开电动机、电池、发动机和发电机的滑油通道。

21、采用上述技术方案,本发明包括如下优点:

22、1、本发明通过一套系统实现了混合电推系统的电池、电动机、燃气涡轮发动机和发电机的散热,一体化散热布局不仅能够减少散热设备的使用,集成度更高,降低了航空飞行器的重量,而且本散热结构还能起到加热电池的作用。

23、2、本发明布置简单,系统集成度高,可节约体积,便于飞机安装布置。

24、3、本发明充分利用了各散热部件的热量用于电池预热、燃油加温、座舱加热,提升了各部件工作可靠性和热量利用效率。

技术特征:

1.一种航空混合电推系统的散热结构,其特征在于,包括滑油箱、电动供油泵、滑油温控活门、空气滑油散热器、滑油滤、回油泵、空气驱动器和混合电推系统;

2.如权利要求1所述的一种航空混合电推系统的散热结构,其特征在于,还包括燃油温控活门和燃滑油热交换器,飞机燃油箱连接所述燃油温控活门,所述燃油温控活门分别连接所述燃滑油换热器和燃气涡轮发动机,所述燃滑油换热器用于使燃油与所述滑油箱内的滑油换热。

3.如权利要求2所述的一种航空混合电推系统的散热结构,其特征在于,所述燃滑油换热器集成在所述滑油箱内。

4.如权利要求1所述的一种航空混合电推系统的散热结构,其特征在于,还包括座舱,所述空气滑油散热器连接所述座舱,所述空气驱动器驱动空气进入所述空气滑油散热器与滑油换热后进入座舱。

5.如权利要求1所述的一种航空混合电推系统的散热结构,其特征在于,所述空气驱动器包括鼓风机或螺旋桨。

6.一种航空混合电推系统的散热方法,其特征在于,包括如权利要求1-5任意一项所述的散热结构,所述散热方法为:

7.如权利要求6所述的一种航空混合电推系统的散热方法,其特征在于,

8.如权利要求6或7所述的一种航空混合电推系统的散热方法,其特征在于,当滑油温度为第二温度时,若开启座舱加热,滑油温控活门接通空气滑油散热器,同时接通空气驱动器向空气滑油散热器引入气流对滑油散热,散热后的滑油从空气滑油散热器进入滑油滤,滑油滤将滑油分配输送至混合电推系统散热;

9.如权利要求6所述的一种航空混合电推系统的散热方法,其特征在于,纯电工作时,燃气涡轮发动机和发电机不运转,滑油滤关闭燃气涡轮发动机和发电机的滑油通道,打开电动机和电池的滑油通道;

技术总结本发明属于航空发动机领域,具体涉及一种航空混合电推系统的散热结构及散热方法。其中一种航空混合电推系统的散热结构,所述滑油箱连接所述电动供油泵,所述电动供油泵连接所述滑油温控活门,所述滑油温控活门分别连接所述空气滑油散热器和所述滑油滤,所述空气滑油散热器分别连接所述滑油滤和空气驱动器,所述滑油滤分别与所述电池、电动机、燃气涡轮发动机和发电机连接,所述混合电推系统连接所述回油泵,所述电动回油泵连接所述滑油箱。本发明一体化散热布局不仅能够减少散热设备的使用,集成度更高,降低了航空飞行器的重量,而且本散热结构还能起到加热电池的作用。技术研发人员:黄攀,蒋毅,金海良,徐嘉琦,刘欢受保护的技术使用者:中国航发湖南动力机械研究所技术研发日:技术公布日:2024/5/29

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