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公开(公告)号：CN117341958A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311114579.X
申请日：2023-08-31
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种面向宽速域的高超声速飞行器能量供给系统，高速飞行器包括涡轮发动机、冲压发动机、排气尾喷管和蒙皮，蒙皮设置第一热量回收装置；排气尾喷管设置第二热量回收装置，冲压发动机的燃烧室设置第三热量回收装置，低速阶段时，第二热量回收装置回收热能转化为电能；切换阶段时，第二热量回收装置回收热能转化为电能；高速阶段时，第一、二、三热量回收装置回收热能转化为电能；无动力高速滑翔阶段时，第一热量回收装置回收热能转化为电能。通过对蒙皮、尾喷管、冲压发动机的燃烧室等热量吸收并进行余热回收，实现保护高温部件的同时有效回收热量产生电能，在不增加外部电源设备情况下保证高速飞行器各速域飞行时均存在电能供给。
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公开(公告)号：CN117341958B
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202311114579.X
申请日：2023-08-31
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种面向宽速域的高超声速飞行器能量供给系统，高速飞行器包括涡轮发动机、冲压发动机、排气尾喷管和蒙皮，蒙皮设置第一热量回收装置；排气尾喷管设置第二热量回收装置，冲压发动机的燃烧室设置第三热量回收装置，低速阶段时，第二热量回收装置回收热能转化为电能；切换阶段时，第二热量回收装置回收热能转化为电能；高速阶段时，第一、二、三热量回收装置回收热能转化为电能；无动力高速滑翔阶段时，第一热量回收装置回收热能转化为电能。通过对蒙皮、尾喷管、冲压发动机的燃烧室等热量吸收并进行余热回收，实现保护高温部件的同时有效回收热量产生电能，在不增加外部电源设备情况下保证高速飞行器各速域飞行时均存在电能供给。
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公开(公告)号：CN117490456A
公开(公告)日：2024-02-02
申请号：CN202311305642.8
申请日：2023-10-10
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： F28D15/02 , H01M8/0612 , B64D33/10
摘要： 本申请涉及一种上述热管集成式高温余热回收重整装置，通过多根所述仿生热管(1)的热端分布在发热设备的蒙皮和尾喷管一侧，用于回收高温余热和供给反应热，多根所述仿生热管(1)的冷端与所述重整反应管(2)的外壁连接，所述重整反应管(2)的外壁用于吸收热量，所述重整反应管(2)内放置有催化剂，用于催化碳氢燃料重整反应。有效将余热回收的热量向催化重整反应管传输，既为催化重整制氢提供所需反应热，又为SOFC燃料电池提供发电所需的氢气燃料，有效解决了高温部件的冷却问题，破解了高温催化重整需要外部附加能量的难题，克服了传统燃料电池航空应用中突出的氢燃料输运、加注和存储困难，并实现全速域范围内稳定供能。
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公开(公告)号：CN117365780A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311114460.2
申请日：2023-08-31
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： F02K1/78 , F02K1/82 , F02K7/16 , B64D33/04 , B64C1/38 , B64C30/00 , B64C1/12 , C01B3/02 , H01M8/0612
摘要： 本发明公开了一种高速飞行器的余热发电系统，所述高速飞行器包括蒙皮和尾喷管，蒙皮内表面和尾喷管外表面设置若干仿生热管，所述仿生热管均与余热利用装置连接，余热利用装置包括燃料重整装置和固体氧化物燃料电池，所述仿生热管将蒙皮内表面和尾喷管外表面热量传递至燃料重整装置，用于燃料重整装置的热量供给，燃料重整装置将重整后的燃料通入固体氧化物燃料电池产生电能。通过仿生热管将蒙皮、尾喷管等热量吸收并进行余热回收，实现保护高温部件的同时有效回收热量，回收的热量产生电能，返回供给飞行器，减少外部电源的使用。
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公开(公告)号：CN117328947A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311350099.3
申请日：2023-10-18
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： F01D5/08
摘要： 本发明公开了一种适用于高压涡轮盘的高效冷却结构，包括双辐板涡轮盘、用于连接涡轮叶片的榫头，榫头上设置有翅片，双辐板涡轮盘的盘缘上开有与榫头匹配的榫槽，榫头安装于榫槽内且榫头与榫槽之间留有空隙作为第一流路；双辐板涡轮盘前辐板上开有与盘腔连通的进气孔，盘腔靠近盘心的一端开有与盘心连通的环形开槽，榫槽底面和榫头上开有用于使冷气流出的冷气出口孔；进气孔、盘腔、冷气出口孔形成第二流路；环形开槽、盘腔、冷气出口孔形成第三流路；同时在涡轮盘前后辐板内侧设置内腔翅片。通过三条冷气流路对涡轮盘以及榫头/榫槽结构进行冷却，并通过翅片结构增加换热面积，进一步提高冷却效率。
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公开(公告)号：CN117404139A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311350098.9
申请日：2023-10-18
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： F01D5/08
摘要： 本发明公开了一种适用于双辐板涡轮盘的冷气流路结构，包括双辐板涡轮盘、用于与涡轮叶片连接的榫头，涡轮盘盘腔靠近盘心的一端开有与盘心连通的环形开槽，涡轮盘的盘缘上开有若干与盘腔连通的冷气出口孔，盘缘上还开有与榫头匹配的榫槽，冷气出口孔位于榫槽上，榫头安装于榫槽内，榫头内端与榫槽底部留有空隙。通过上述结构形成三条冷却流路，分别为榫头与榫槽之间的空隙形成第一流路；进气孔、盘腔、冷气出口孔、空隙、通孔依次连通形成第二流路；开槽、盘腔、冷气出口孔、空隙、通孔依次连通形成第三流路。通过位于底半径、中半径、高半径的多条冷却流路对双辐板涡轮盘进行冷却，提高双辐板涡轮盘的冷却效率。
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公开(公告)号：CN117345428A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311114496.0
申请日：2023-08-31
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种冲压发动机燃烧室壁面冷却系统及飞行器，所述冷却系统包括燃油箱、泵、冲压发动机、重整装置、储气罐、固体氧化物燃料电池；所述冲压发动机设有燃烧室壁面，所述重整装置设置在燃烧室壁面上；燃油通过泵从燃油箱进入冲压发动机时经过重整装置，所述重整装置将所述燃油作为冷却介质以降低燃烧室壁面温度，同时重整装置重整燃油并生成混合气体，混合气体进入储气罐，固体氧化物燃料电池利用储气罐中的气体产生电能。本发明通过设置重整装置，有效降低冲压发动机燃烧室壁面温度，壁面燃料发生焦化；同时，重整装置对燃油进行重整生成混合气体，固体氧化物燃料电池利用气体产生电能，提高能源利用效率。
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公开(公告)号：CN117345347A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311350102.1
申请日：2023-10-18
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： F01D5/08
摘要： 本发明公开了一种带有翅片的涡轮叶片榫连接结构，包括涡轮盘、与涡轮叶片连接的榫头，所述涡轮盘盘缘上开有用于与榫头匹配的榫槽，所述榫头置于榫槽内的一端上设有若干平行设置的翅片；榫头安装于榫槽内时，榫头与榫槽底部留有空隙，翅片位于该空隙内，冷却气体从所述空隙一端流入，从空隙另一端流出。本发明通过在榫头/榫槽连接结构之间设置空隙作为冷气流通槽道，采用申根引气将转静盘腔中的冷气引入冷气流通槽道中，对榫头/榫槽连接结构进行冷却，有效降低涡轮盘盘缘及榫头/榫槽连接结构的温度。
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公开(公告)号：CN117302501A
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311114539.5
申请日：2023-08-31
申请人： 南京航空航天大学
摘要： 本发明公开了一种基于仿生热管的高速飞行器余热利用系统，所述高速飞行器包括蒙皮和尾喷管，所述蒙皮内表面和尾喷管外表面布设有仿生热管组，所述仿生热管组包括若干仿生热管，所述仿生热管的形状贴合蒙皮内表面或尾喷管外表面，所述仿生热管均与余热利用装置连接，余热利用装置通过仿生热管回收蒙皮和尾喷管管壁的热量。通过仿生热管将蒙皮、尾喷管等热量吸收并进行余热回收，实现保护高温部件的同时有效回收热量，节能环保，经济效益高。
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公开(公告)号：CN117365751A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202311114458.5
申请日：2023-08-31
申请人： 南京航空航天大学
IPC分类号： F02C7/16 , B64D27/02 , B64C30/00 , B01J19/24 , B01J19/00 , C10G70/00 , H01M8/0612 , H01M8/12 , F02K7/16 , F01K27/00 , F01K25/06 , F01D15/10
摘要： 本发明公开了一种基于燃烧室壁面冷却重整装置的飞行器能量供给系统，包括燃油箱、泵、冲压发动机、重整装置、储气罐、固体氧化物燃料电池、涡轮、发电机；燃油通过泵从燃油箱进入冲压发动机时经过重整装置，重整装置重整燃油并生成混合气体，混合气体进入储气罐，固体氧化物燃料电池利用储气罐中的气体产生电能；储气罐中的气体输出至涡轮处产生气流驱动涡轮旋转，进而带动发电机产生电能，经过涡轮的气体再次通入固体氧化物燃料电池中产生电能。本发明充分利用重整装置产生的气体，通过固体氧化物燃料电池产生电能，以及使气体经过涡轮并驱动发电机发电两种方式对飞行器进行供能，保证飞行器能量供给。
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