本技術涉及航空燃氣渦輪發(fā)動機，尤其是涉及一種采用液態(tài)金屬的回熱系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著航空工業(yè)的迅速發(fā)展，人們對航空運輸?shù)男枨笾鹉暝黾樱沟眯袠I(yè)對航空發(fā)動機的經濟性和環(huán)保提出更高的要求，希望發(fā)動機朝向低油耗、低污染、高安全方向發(fā)展，從而達到環(huán)境友好的航空發(fā)動機要求。

2、現(xiàn)有的相關技術中，航空燃氣渦輪發(fā)動機一般包括進氣道、風扇、壓氣機、燃燒室、渦輪、外涵道以及尾噴管等部分。常規(guī)狀態(tài)下，外界空氣通進氣道進入發(fā)動機中，氣流通過風扇以及外涵道分為外涵氣流以及內涵氣流。其中外涵氣流通過外涵道后經尾噴管膨脹加速排出并產生推力，而內涵氣流則依次經過壓氣機增壓、燃燒室加熱、利用高溫高壓燃氣的能量驅動渦輪旋轉，進而帶動壓氣機和其他附件工作，最終通過尾噴管膨脹加速排出并產生推力。

3、針對上述中的相關技術，發(fā)明人認為傳統(tǒng)的航空燃氣渦輪發(fā)動機內環(huán)境熱循環(huán)效率一般，增加油耗。

技術實現(xiàn)思路

1、為了提高發(fā)動機整體的熱效率，節(jié)省資源，本技術提供一種采用液態(tài)金屬的回熱系統(tǒng)。

2、本技術提供的一種采用液態(tài)金屬的回熱系統(tǒng)采用如下的技術方案：

3、一種采用液態(tài)金屬的回熱系統(tǒng)包括航空發(fā)動機上依次連接的低壓壓氣機、高壓壓氣機、燃燒室、渦輪、尾噴管；航空發(fā)動機上設置有第一電磁泵、連接管以及第一換熱器；所述第一電磁泵安裝于外涵道內，所述第一換熱器安裝于所述尾噴管內，所述高壓壓氣機和所述燃燒室之間設置有第二換熱器，所述第一換熱器、所述第一電磁泵、所述第二換熱器之間通過所述連接管形成回路，所述連接管內盛有液態(tài)金屬。

4、通過采用上述技術方案，第一換熱器在尾噴管處吸收大量的熱量，啟動第一電磁泵，驅動連接管內的液態(tài)金屬流動，并第一換熱器的熱量快速攜帶到第二換熱器處，加熱高壓壓氣機出口的空氣，進而提高進入燃燒室空氣的溫度，降低燃燒的油耗，提高循環(huán)熱效率。

5、優(yōu)選的，所述連接管包括第一管道、第二管道、第三管道，所述第一管道的兩端分別連接于所述第一換熱器和所述第一電磁泵，所述第二管道的兩端分別連接于所述第一電磁泵和所述第二換熱器，所述第三管道的兩端分別連接于所述第二換熱器和所述第一換熱器。

6、通過采用上述技術方案，第一電磁泵啟動驅動后，第一換熱器內的高溫被液態(tài)金屬吸收后，在第一電磁泵的作用下進入第二換熱器內，將尾氣內的熱量傳遞至即將進入燃燒室內的氣體中，從而提高進入燃燒室內的空氣溫度，隨后，散失熱量的液態(tài)金屬，從第二換熱器經過第三管道再次循環(huán)回到第一換熱器處，繼續(xù)吸收為尾噴管產生的熱量，往復循環(huán)，從而將尾噴管處的熱量有效利用，節(jié)省能量，大大提高發(fā)電機的熱效率。

7、優(yōu)選的，所述外涵道內設置有第二電磁泵和第三換熱器，所述外涵道還設置有燃料箱，所述燃料箱內設置有燃料泵，所述燃料泵經過所述第三換熱器后進入所述燃燒室，所述第三換熱器通過第四管道和所述第二換熱器相連接，所述第二電磁泵的一端通過第五管道相連接于第三換熱器，所述第二電磁泵的另一端通過第六管道連接于所述第一換熱器。

8、通過采用上述技術方案，第二換熱器內部的部分熱量傳遞至第三換熱器內，并對燃料泵處的燃料進行加熱，從而可以降低燃料燃燒時對燃燒室內部溫度的要求，進而減低燃燒中的油耗，提高熱循環(huán)效率。

9、優(yōu)選的，所述第二電磁泵旁安裝有儲存箱，液態(tài)金屬儲存于所述儲存箱內，所述儲存箱內設置有用過對液態(tài)金屬進行過濾的過濾組件；所述第六管道遠離所述第二電磁泵的一端連通于所述儲存箱，所述儲存箱和所述第一換熱器之間通過第七管道相連通。

10、通過采用上述技術方案，液態(tài)金屬在發(fā)動機內循環(huán)時，可能與發(fā)動機材料發(fā)生化學反應，生成金屬間化合物、氧化物等的雜質，或者是發(fā)動機內部零件的磨損腐蝕等也會產生雜質，或者在液態(tài)金屬加注時帶入的雜質等，雜質的存在可能會改變液態(tài)金屬的黏度，增加流動阻力，也可能會降低液態(tài)金屬的熱導率。當液體金屬加注經過過濾組件過濾以及循環(huán)一圈后進入儲存箱內經過過濾組件過濾，能夠除去液態(tài)金屬中的雜質，提高液態(tài)金屬的純凈度，增加其流動性，防止雜質對系統(tǒng)造成堵塞或磨損，維持液態(tài)金屬的熱導性，降低對發(fā)電機的熱效率影響，提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。

11、優(yōu)選的，所述過濾組件包括過濾筒以及抵接塊，所述儲存箱內設置有收集槽，所述過濾筒放置于所述收集槽內，所述抵接塊固定連接于所述過濾筒側壁，所述抵接塊抵接于所述收集槽側壁，所述過濾筒上開設有多個過濾孔，所述收集槽內壁開設有收集通道，所述收集通道處連通有輸送管道；所述儲存箱上設置有加注管道，所述加注管道上設置有密封塞；所述儲存箱上穿設且連通有進入管道，所述進入管道和所述加注管道相連通，所述第六管道連通所述進入管道，所述第七管道連通于所述輸送管道。

12、通過采用上述技術方案，經過循環(huán)后的液態(tài)金屬在第二電磁泵的驅動下從第六管道內進入儲存箱內加注管道內，隨后從加注管道進入過濾筒內，在過濾孔的限制下，雜質被滯留于過濾筒內，干凈的液態(tài)金屬從過濾孔流入收集槽內，并從收集通道流向輸送管道內進行輸送至儲存相外，經過第七管道進入第一換熱器中，繼續(xù)進行循環(huán)。

13、優(yōu)選的，發(fā)動機外安裝設置有水箱，所述水箱上安裝有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括溫度傳感器和控制器，所述溫度傳感器安裝于所述收集通道側壁，所述控制器安裝于水箱內的水泵上，所述水箱上連通有水管，所述水管與所述輸送管道相互抵接。

14、通過采用上述技術方案，溫度傳感器能實時監(jiān)測液態(tài)金屬的溫度，通過溫度傳感器將溫度信息反饋至控制器，控制器控制水泵的運行狀態(tài)，從而可以控制水管內水的流速，從而精確控制液態(tài)金屬的溫度，進而確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

15、優(yōu)選的，所述輸送管的直徑從所述收集通道處至所述第七管道處逐漸減小。

16、通過采用上述技術方案，輸送管道的直徑逐漸變小能加快液態(tài)金屬在輸送管內的流速，提高液態(tài)金屬的流動性，降低其粘連內壁的可能性。

17、優(yōu)選的，所述水管和所述輸送管均呈螺旋狀，且相互繞設。

18、通過采用上述技術方案，水管和輸送管道相互螺旋繞設可以加大水管和輸送管道的接觸面積，從而增加熱量的交換效率。

19、優(yōu)選的，所述儲存箱包含密封蓋和儲存箱本體，所述密封蓋螺紋連接于所述儲存箱本體，所述加注管道穿設且固定連接于所述密封蓋，所述加注管道伸入所述過濾筒內；所述密封蓋抵接于所述抵接塊。

20、通過采用上述技術方案，當發(fā)電機工作很長時間后，儲存箱內的雜質可能儲存較多，此時，工作人員可以將密封蓋打開，密封蓋打開后帶動加注管道和第七管道一起移開，此時，工作人員可以將過濾筒取出，并清理其中的雜質后重新放入，或者更換新的過濾筒，隨后，工作人員蓋上密封蓋，抵接塊被密封蓋和儲存槽本體之間抵緊并固定。

21、優(yōu)選的，液態(tài)金屬循環(huán)回路之間設置有多個密封裝置，多個所述密封裝置設置于連接管的各個連接口處。

22、通過采用上述技術方案，密封裝置能有效防止液態(tài)金屬泄漏，從而確保系統(tǒng)的安全運行。

23、綜上所述，本技術包括以下至少一種有益技術效果：

24、1.第一換熱器在尾噴管處吸收大量的熱量，啟動第一電磁泵，驅動連接管內的液態(tài)金屬流動，并第一換熱器的熱量快速攜帶到第二換熱器處，加熱高壓壓氣機出口的空氣，進而提高進入燃燒室空氣的溫度，降低燃燒的油耗，提高循環(huán)熱效率；

25、2.第二換熱器內部的部分熱量傳遞至第三換熱器內，并對燃料泵處的燃料進行加熱，從而可以降低燃料燃燒時對燃燒室內部溫度的要求，進而減低燃燒中的油耗，提高熱循環(huán)效率；

26、3.液態(tài)金屬在發(fā)動機內循環(huán)時，可能與發(fā)動機材料發(fā)生化學反應，生成金屬間化合物、氧化物等的雜質，或者是發(fā)動機內部零件的磨損腐蝕等也會產生雜質，或者在液態(tài)金屬加注時帶入的雜質等，雜質的存在可能會改變液態(tài)金屬的黏度，增加流動阻力，也可能會降低液態(tài)金屬的熱導率。當液體金屬加注經過過濾組件過濾以及循環(huán)一圈后進入儲存箱內經過過濾組件過濾，能夠除去液態(tài)金屬中的雜質，提高液態(tài)金屬的純凈度，增加其流動性，防止雜質對系統(tǒng)造成堵塞或磨損，維持液態(tài)金屬的熱導性，降低對發(fā)電機的熱效率影響，提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。