تطبيق تقنية القناة الدقيقة في مجال الطيران

مع تطور أنظمة الطاقة الفضائية الحديثة نحو نسبة دفع عالية ورقم سرعة طيران مرتفع ، يزداد الحمل الحراري على المحرك بشكل حاد. من أجل ضمان موثوقية وطول عمر المحرك ، فإن تطوير تقنية التبريد النشط السريع أمر بالغ الأهمية. يعتبر المبادل الحراري للقناة الصغيرة خيارًا مثاليًا لحل مشكلة تبديد حرارة المحرك وتبريده. وهي تتألف من وحدة تبديد حرارة أساسية - هيكل قناة متناهية الصغر ، ويتم تشتيت الحرارة بسرعة بالحمل القسري من خلال وسط التبريد المتدفق من خلاله. تتميز المبادلات الحرارية ذات القنوات الدقيقة بخصائص الأداء العالي لنقل الحرارة ، والهيكل المدمج ، والوزن الخفيف ، والحجم الصغير ، وسهولة التكامل والتعبئة ، وما إلى ذلك ، ولها مزايا كبيرة في محركات الطيران.

في الوقت الحاضر ، مع التقدم المستمر لتكنولوجيا المعالجة ، تم تطبيق تقنية تبريد القنوات الصغيرة في تبريد جدار غرفة احتراق المحرك ، ونظام التبريد المسبق للطائرات فوق الصوتية ، وتبديد حرارة ريش التوربينات والتبريد ، وما إلى ذلك ، من أجل ضمان التشغيل الموثوق لـ المحرك والطائرة العادية. لعبت دورًا حيويًا. يظهر هيكل القناة الصغيرة السائد في السوق في الشكل أدناه.

تطبيق تقنية التبريد ذات القنوات الصغيرة على جدار غرفة الاحتراق
من أجل تحسين أداء التبريد لغرفة الاحتراق ، فإن تقليل غاز التبريد هو اتجاه تطوير المحركات الهوائية. يمكن أن يؤدي استخدام تقنية التبريد ذات القنوات الصغيرة إلى تقليل درجة حرارة جدار غرفة الاحتراق بشكل فعال ، وفي نفس الوقت ، يمكن استخدام الحرارة الممتصة بواسطة القناة الصغيرة للتسخين المسبق للوقود ، وبالتالي تحقيق التبريد المتجدد.

تطبيق تقنية التبريد متناهية الصغر في نظام التبريد المسبق
كمكون رئيسي في الدورة الحرارية للمحرك ، يمكن للمبرد المسبق تحقيق كفاءة عالية / تبريد عميق سريع للهواء عالي الحرارة ، وبالتالي تقليل درجة الحرارة إلى درجة حرارة العمل العادية للمحرك الهوائي ، وغالبًا ما تستخدم المبادلات الحرارية ذات القناة الدقيقة لتعزيز أداء التبريد.

تطبيق تقنية التبريد متناهية الصغر في شفرات التوربينات
في الوقت الحاضر ، تصل درجة حرارة غاز مدخل التوربينات لمحركات التوربينات الهوائية المتقدمة إلى 1800 ~ 2050 كلفن ، وهو قريب من حد مقاومة درجات الحرارة لمواد ريش التوربينات. يجب استخدام تقنية التبريد لتبريد شفرات التوربينات بشكل فعال. يتم تبريد ريش التوربينات بشكل أساسي عن طريق معالجة القنوات الصغيرة داخل الشفرات. تم اعتماد طرق التبريد مثل فيلم الهواء والتأثير لتحقيق تبريد سريع وفعال من خلال تدفق الهواء والشفرات في القناة الصغيرة. يوضح الشكل التالي هيكل التبريد لشفرة التوربينات النموذجية.

في نفس الوقت الذي يشهد فيه التطور السريع لتقنية تبريد القنوات الصغيرة الجوية ، هناك أيضًا العديد من التحديات التقنية المقابلة التي تحتاج إلى مزيد من الاستكشاف. هناك عدد قليل نسبيًا من الشركات المحلية التي لديها أبحاث متعمقة وتصنيع وتطبيق تكنولوجيا تبريد القنوات الدقيقة لمحركات الطيران ، وتعد Hangzhou Microcontrol Energy Saving Technology Co.، Ltd. واحدة من أفضل الشركات. في عام 2017 ، تم الاعتراف بالإجماع من قبل الحكام بمشروع المبادل الحراري الدقيق للقنوات الدقيقة المتكاملة لشركة Hangzhou Microcontrol الفرعية من قبل الحكام ، وفاز بالجائزة الثالثة في النهائيات الوطنية لمسابقة الابتكار وريادة الأعمال الصينية الثانية للطيران.

يتميز المبادل الحراري الصغير ذو الكفاءة العالية والمدمج في الفضاء الذي طورته Hangzhou Microcontrol بهيكل مدمج وأداء عالي في نقل الحرارة وخفة الوزن وصغر الحجم (مخفض بنسبة 20٪ -30٪). تشمل حلولها الخاصة نظام التحكم البيئي. استخدم مبادل حراري مضاد للتجمد ومضاد للتجمد بقوة 10 كيلو وات (مبادل حراري ثلاثي التيار) ، ومبادل حراري للوقود الهيدروليكي بقدرة 50 كيلو وات للمحركات الهوائية ، ومكثف قناة صغيرة للتبادل الحراري لمبرد الهواء في الفضاء.