Aplicação da tecnologia de microcanais no campo aeroespacial

Com o desenvolvimento de sistemas de energia aeroespaciais modernos para alta taxa de empuxo e alto número de Mach de voo, a carga térmica no motor aumenta acentuadamente. Para garantir a confiabilidade e longevidade do motor, o desenvolvimento da tecnologia de resfriamento ativo rápido é crucial. O trocador de calor microcanal é considerado a escolha ideal para resolver o problema de dissipação de calor e resfriamento do motor. É composto por uma unidade central de dissipação de calor – uma estrutura de microcanais, e o calor é rapidamente dissipado por convecção forçada através do meio de resfriamento que flui através dele. Os trocadores de calor microcanal têm as características de alto desempenho de transferência de calor, estrutura compacta, peso leve, tamanho pequeno, fácil integração e embalagem, etc., e apresentam vantagens significativas em motores aeroespaciais.

Atualmente, com o progresso contínuo da tecnologia de processamento, a tecnologia de resfriamento de microcanais tem sido aplicada no resfriamento da parede da câmara de combustão do motor, sistema de pré-resfriador hipersônico de aeronaves, dissipação de calor e resfriamento da lâmina da turbina, etc., a fim de garantir a operação confiável do motor e voo normal. desempenhou um papel vital. A estrutura de microcanais mainstream no mercado é mostrada na figura abaixo.

Aplicação da Tecnologia de Resfriamento Microcanal na Parede da Câmara de Combustão
A fim de melhorar o desempenho de resfriamento da câmara de combustão, a redução do gás de resfriamento é a direção de desenvolvimento dos motores aeronáuticos. O uso da tecnologia de resfriamento de microcanais pode reduzir efetivamente a temperatura da parede da câmara de combustão e, ao mesmo tempo, o calor absorvido pelo microcanal pode ser usado para o pré-aquecimento do combustível, realizando assim o resfriamento regenerativo.

Aplicação da tecnologia de resfriamento microcanal no sistema de pré-resfriamento
Como um componente-chave no ciclo térmico do motor, o pré-resfriador pode atingir alta eficiência/arrefecimento rápido e profundo do ar de alta temperatura, reduzindo assim a temperatura para a temperatura normal de trabalho do motor aeronáutico, e os trocadores de calor de microcanais são frequentemente usados para melhorar seu desempenho de refrigeração.

Aplicação da Tecnologia de Resfriamento Microcanal em Lâminas de Turbina
Atualmente, a temperatura do gás de entrada da turbina de motores aeroturbina avançados atinge 1800~2050K, que está próximo do limite de resistência à temperatura dos materiais das lâminas da turbina. A tecnologia de resfriamento deve ser usada para resfriar efetivamente as pás da turbina. O resfriamento das pás da turbina é feito principalmente pela usinagem de microcanais dentro das pás. Os métodos de resfriamento, como filme de ar e impacto, são adotados para obter um resfriamento rápido e eficiente através do fluxo de ar e das lâminas no microcanal. A figura a seguir mostra a estrutura de resfriamento de uma pá de turbina típica.

Ao mesmo tempo que o rápido desenvolvimento da tecnologia de resfriamento de microcanais aeroespaciais, também existem muitos desafios técnicos correspondentes que precisam ser mais explorados. Existem relativamente poucas empresas nacionais que possuem pesquisa, fabricação e aplicação aprofundadas de tecnologia de resfriamento de microcanais para motores aeroespaciais, e a Hangzhou Microcontrol Energy Saving Technology Co., Ltd. é uma das melhores. Em 2017, o projeto integrado de trocador de calor microcanal de precisão da subsidiária Hangzhou Microcontrol-Hangzhou Microcontrol foi unanimemente reconhecido pelos juízes e ganhou o terceiro prêmio nas Finais Nacionais do Segundo Concurso de Inovação e Empreendedorismo da Aviação da China.

O trocador de calor de microcanal compacto e de alta eficiência para aeroespacial desenvolvido pela Hangzhou Microcontrol é caracterizado por estrutura compacta, alto desempenho de transferência de calor, peso leve e tamanho pequeno (reduzido em 20%-30%). Suas soluções específicas incluem sistema de controle ambiental. Use trocador de calor anticongelante-anticongelante de 10KW (trocador de calor de três correntes), trocador de calor de óleo hidráulico de combustível de 50KW para motores aeronáuticos e condensador de microcanal de troca de calor de ar-refrigerante para aeroespacial.