气流均匀扩散的环形空气换热器导流结构的制作方法

本发明涉及飞机热控，具体涉及一种气流均匀扩散的环形空气换热器导流结构。

背景技术：

1、随着航空技术的快速发展，高性能换热器在航空飞行器的环境维持和控制领域起着至关重要的作用，其作用是在通过低温空气来冷却航空飞行器中的滑油、燃油等高温流体。然而，空气从管内供入后，很难在周向上均匀分配，而导流结构的主要功能是将进入换热器的气流均匀分布到整个环形换热器上，从而达到更加高效的换热效果。

2、然而，在现有的环形换热器导流结构中，存在着流量分布不均、换热效果低下、结构复杂、成本高等问题。这些问题会直接影响到换热效果，甚至使得换热器的温度分布不均匀，降低其使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种气流均匀扩散的环形空气换热器导流结构，用于解决现有环形换热器导流结构存在的分布不均、换热效果低下、成本高等问题。

2、为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

3、一种气流均匀扩散的环形换热器导流结构，包括导流结构主体以及具有导流孔的第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片；其中：

4、导流结构主体为环形结构，导流结构主体的圆周上形成有一圈导气腔，导气腔具有底面，在导气腔内安装所述第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片；其中，第一扇形叶片位于导气腔靠近上端的位置，第三扇形叶片位于导气腔靠近底部的位置，第二扇形叶片位于第一扇形叶片、第三扇形叶片之间，三者等间距分布；

5、第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片的弧心位于所述导流结构主体的中心轴上，且所述第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片的三条对称中心线等距且平行，且经过与所述的导流结构主体的轴心；

6、第一扇形叶片的两端与所述导气腔的侧壁之间形成有一段导气槽；

7、导流结构主体的底面上外接有进气导流管，且进气导流管与导气腔内部连通；进气导流管的轴心经过第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片的对称线中心点。

8、进一步地，所述导流结构主体由一圈外环板、同轴设置在外环板内的一圈内环板、设置在外环板、内环板底部的一圈环形底板构成，外环板、内环板以及底板共同形成所述的导气腔。

9、进一步地，所述第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片上的导流孔呈弧形分布，且等间距设置多排；相邻导流孔的间距一致，导流孔的大小一致；

10、进一步地，所述导流结构主体下边缘外圆周上设置有一圈外凸的安装座，安装座用于将导流结构主体安装固定到环形换热器供气口中。

11、进一步地，所述第一扇形叶片的内圆弧与外圆弧的弧度为270°，所述第二扇形叶片的内圆弧与外圆弧的弧度为180°，所述第三扇形叶片的内圆弧与外圆弧的弧度为90°。

12、进一步地，所述第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片的间距为5mm-20mm，厚度为0.5mm-2mm，内圆弧的半径为100mm-450mm，外圆弧的半径为300mm-650mm。

13、进一步地，所述的导流孔为长方形孔，导流孔的长度方向经过导流结构主体的轴心；导流孔长为5mm-20mm，宽为0.5mm-2mm，两导流孔之间具有间距，且短边间距等于4mm-15mm，长边间距弧度等于6°。

14、进一步地，所述导流孔在第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片分布的数量y与它们的内圆弧与外圆弧的弧度x呈y＝nx的线性分布的关系，其中n表示导流孔的排数。

15、进一步地，所述进气导流管为dn50的标准管道，且导流管的管道长度等于50mm-200mm。

16、进一步地，所述安装座的厚度为3mm-10mm，且安装座的外边缘具有安装座圆角，安装座圆角的半径r＝0.5mm。

17、与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：

18、由于采用了圆形盖子形式的设计，结构更加紧凑，可有效利用空间，同时重量更轻、成本更低。采用扇形叶片的设计，可以让冷却气流均匀扩散，避免了现有导流结构存在的流量分布不均、换热效果低下的问题。导流孔的布置密度和形状经过精心设计，可以使冷却气流均匀分散。采用了长方形形式(也可采用其他形状)的导流孔，可以让冷却气流更加均匀地进入环形换热器，并且细小的导流孔可以在大量冷却气流在进入环形换热器时产生堵塞，从而使气流均匀扩散。该气流均匀扩散的环形换热器导流结构不仅结构简单，易于制造和维护，同时满足航空飞行器在不同环境下的换热使用需求。

技术特征：

1.一种气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，包括导流结构主体(5)以及具有导流孔(7)的第一扇形叶片(1)、第二扇形叶片(2)、第三扇形叶片(3)；其中：

2.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述导流结构主体(5)由一圈外环板(52)、同轴设置在外环板内的一圈内环板(53)、设置在外环板、内环板底部的一圈环形底板(51)构成，外环板、内环板以及底板共同形成所述的导气腔(55)。

3.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述第一扇形叶片(1)、第二扇形叶片(2)、第三扇形叶片(3)上的导流孔(7)呈弧形分布，且等间距设置多排；相邻导流孔的间距一致，导流孔(7)的大小一致；

4.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述导流结构主体(5)下边缘外圆周上设置有一圈外凸的安装座(6)，安装座(6)用于将导流结构主体(5)安装固定到环形换热器供气口中。

5.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述第一扇形叶片(1)的内圆弧(8)与外圆弧(9)的弧度为270°，所述第二扇形叶片(2)的内圆弧(8)与外圆弧(9)的弧度为180°，所述第三扇形叶片(3)的内圆弧(8)与外圆弧(9)的弧度为90°。

6.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述第一扇形叶片(1)、第二扇形叶片(2)、第三扇形叶片(3)的间距为5mm-20mm，厚度为0.5mm-2mm，内圆弧(8)的半径为100mm-450mm，外圆弧(9)的半径为300mm-650mm。

7.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述的导流孔(7)为长方形孔，导流孔(7)的长度方向经过导流结构主体(5)的轴心；导流孔(7)长为5mm-20mm，宽为0.5mm-2mm，两导流孔(7)之间具有间距，且短边间距等于4mm-15mm，长边间距弧度等于6°。

8.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述导流孔(7)在第一扇形叶片(1)、第二扇形叶片(2)、第三扇形叶片(3)分布的数量y与它们的内圆弧(8)与外圆弧(9)的弧度x呈y＝nx的线性分布的关系，其中n表示导流孔(7)的排数。

9.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述进气导流管(4)为dn50的标准管道，且导流管(4)的管道长度等于50mm-200mm。

10.根据权利要求1所述的气流均匀扩散的环形换热器导流结构，其特征在于，所述安装座(6)的厚度为3mm-10mm，且安装座(6)的外边缘具有安装座圆角(11)，安装座圆角(11)的半径r＝0.5mm。

技术总结本发明公开了一种气流均匀扩散的环形换热器导流结构，包括导流结构主体以及具有导流孔的第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片；其中：导流结构主体为环形结构，导流结构主体的圆周上形成有一圈导气腔，导气腔具有底面，在导气腔内安装所述第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片；其中，第一扇形叶片位于导气腔靠近上端的位置，第三扇形叶片位于导气腔靠近底部的位置，第二扇形叶片位于第一扇形叶片、第三扇形叶片之间，三者等间距分布；第一扇形叶片的两端与所述导气腔的侧壁之间形成有一段导气槽；导流结构主体的底面上外接有进气导流管，进气导流管的轴心经过第一扇形叶片、第二扇形叶片、第三扇形叶片的对称线中心点。技术研发人员：刘永绩,薛龙献,唐传君,陈川,黄天翔,袁碧荷受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所技术研发日：技术公布日：2024/3/21