Application de la technologie des microcanaux dans le domaine aérospatial

Avec le développement des systèmes de puissance aérospatiaux modernes vers un rapport de poussée élevé et un nombre de Mach de vol élevé, la charge thermique sur le moteur augmente fortement. Afin de garantir la fiabilité et la longévité du moteur, le développement d'une technologie de refroidissement actif rapide est crucial. L'échangeur de chaleur à microcanaux est considéré comme un choix idéal pour résoudre le problème de dissipation thermique et de refroidissement du moteur. Il est composé d'une unité de dissipation thermique centrale - une structure à microcanaux, et la chaleur est rapidement dissipée par convection forcée à travers le fluide de refroidissement qui la traverse. Les échangeurs de chaleur à microcanaux ont les caractéristiques d'une performance de transfert de chaleur élevée, d'une structure compacte, d'un poids léger, d'une petite taille, d'une intégration et d'un conditionnement faciles, etc., et présentent des avantages significatifs dans les moteurs aérospatiaux.

À l'heure actuelle, avec les progrès continus de la technologie de traitement, la technologie de refroidissement par micro-canaux a été appliquée dans le refroidissement des parois de la chambre de combustion du moteur, le système de prérefroidisseur d'avion hypersonique, la dissipation et le refroidissement de la chaleur des aubes de turbine, etc., afin d'assurer le fonctionnement fiable du moteur et vol normal. joué un rôle essentiel. La structure de microcanaux grand public sur le marché est illustrée dans la figure ci-dessous.

Application de la technologie de refroidissement à micro-canaux sur la paroi de la chambre de combustion
Afin d'améliorer les performances de refroidissement de la chambre de combustion, la réduction des gaz de refroidissement est l'axe de développement des moteurs aéronautiques. L'utilisation de la technologie de refroidissement à micro-canaux peut réduire efficacement la température de la paroi de la chambre de combustion et, en même temps, la chaleur absorbée par le micro-canal peut être utilisée pour le préchauffage du carburant, réalisant ainsi un refroidissement régénératif.

Application de la technologie de refroidissement à microcanaux dans le système de prérefroidissement
En tant que composant clé du cycle thermique du moteur, le prérefroidisseur peut atteindre une efficacité élevée/un refroidissement profond rapide de l'air à haute température, réduisant ainsi la température à la température de fonctionnement normale du moteur d'avion, et les échangeurs de chaleur à microcanaux sont souvent utilisés pour améliorer ses performances de refroidissement.

Application de la technologie de refroidissement par microcanaux dans les aubes de turbine
À l'heure actuelle, la température des gaz d'entrée de la turbine des moteurs à turbine aérodynamique avancés atteint 1800 ~ 2050K, ce qui est proche de la limite de résistance à la température des matériaux des aubes de turbine. La technologie de refroidissement doit être utilisée pour refroidir efficacement les aubes de turbine. Le refroidissement des aubes de turbine se fait principalement par usinage de microcanaux à l'intérieur des aubes. Les méthodes de refroidissement telles que le film d'air et l'impact sont adoptées pour obtenir un refroidissement rapide et efficace à travers le flux d'air et les lames dans le microcanal. La figure suivante montre la structure de refroidissement d'une aube de turbine typique.

Parallèlement au développement rapide de la technologie de refroidissement des microcanaux aérospatiaux, de nombreux défis techniques correspondants doivent être explorés plus avant. Il existe relativement peu d'entreprises nationales qui effectuent des recherches, une fabrication et une application approfondies de la technologie de refroidissement à micro-canaux pour les moteurs aérospatiaux, et Hangzhou Microcontrol Energy Saving Technology Co., Ltd. est l'une des meilleures. En 2017, le projet d'échangeur de chaleur à microcanaux de précision intégré de la filiale de Hangzhou Microcontrol, Hangzhou Microcontrol, a été reconnu à l'unanimité par les juges et a remporté le troisième prix de la finale nationale du deuxième concours d'innovation et d'entreprenariat de l'aviation chinoise.

L'échangeur de chaleur à micro-canaux compact et à haut rendement pour l'aérospatiale développé par Hangzhou Microcontrol se caractérise par une structure compacte, des performances de transfert de chaleur élevées, un poids léger et une petite taille (réduite de 20% à 30%). Ses solutions spécifiques comprennent un système de contrôle environnemental. Utilisez un échangeur de chaleur antigel-antigel de 10KW (échangeur de chaleur à trois flux), un échangeur de chaleur à huile hydraulique de 50KW pour les moteurs aéronautiques et un condenseur à micro-canaux d'échange de chaleur air-réfrigérant pour l'aérospatiale.