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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明提供了一种电润湿流体传输自适应主动热防护装置及其控制方法，包括包覆在飞行器外表面上的蒙皮、位于蒙皮内侧的储液池、填充在储液池中的冷却工质、一端与储液池连通，另一端延伸至蒙皮外表面上的毛细管，以及控制系统。所述毛细管为多层结构，由外向内依次包括毛细管壁、电极层和介电疏水层。所述控制系统用于采集飞行器的环境参数并获取当前蒙皮外表面温度，在蒙皮外表面温度大于蒙皮安全温度时根据蒙皮外表面温度获取对应的吮吸电信号的大小，并向电极层输出对应的吮吸电信号。本发明能够根据飞行器蒙皮外表面的温度变化来精确调控冷却工质的供给量，在确保热防护效果最大化的同时降低了冷却工质的消耗量，提升了飞行器的有效载荷。

主权项：1.一种电润湿流体传输自适应主动热防护装置，其特征在于，包括包覆在飞行器外表面上的蒙皮1、位于蒙皮1内侧的储液池3、填充在储液池3中的冷却工质、一端与储液池3连通，另一端延伸至蒙皮1外表面上的毛细管2，以及控制系统；所述毛细管2为多层结构，由外向内依次包括毛细管壁210、电极层220和介电疏水层230；所述控制系统包括：数据库，用于储存飞行器的飞行高度、马赫数、冷却工质初始温度及对应的蒙皮外表面温度、毛细管与主流接触面处的冷却工质温度、毛细管与主流接触面处的蒙皮温度、蒙皮内表面温度的对应数据集；采集模块，用于采集飞行器的飞行高度、马赫数及冷却工质初始温度；查询模块，用于依据采集到的飞行高度、马赫数及冷却工质初始温度，在数据库中查找对应的蒙皮外表面温度、毛细管与主流接触面处的冷却工质温度、毛细管与主流接触面处的蒙皮温度和蒙皮内表面温度；判断模块，用于判断蒙皮外表面温度是否大于蒙皮安全温度；控制模块，用于依据蒙皮外表面温度与冷却工质供给流量的映射关系计算出应提供的冷却工质供给流量，并依据冷却工质供给流量与吮吸电信号的映射关系计算出应输出的吮吸电信号强度，随后向供电模块输出控制信号；供电模块，该模块与电极层220电连接，用于接收控制模块发出的控制信号，并向电极层220输出对应的吮吸电信号；其中，所述蒙皮外表面温度与冷却工质供给流量的映射关系为： 其中，κs为蒙皮的导热系数，S为蒙皮的孔隙率，l为蒙皮总导热长度，dp为蒙皮的微孔内径，N为蒙皮单位面积微孔数，F为单位时间内冷却工质供给流量，t为冷却工质初始温度，tl为毛细管与主流接触面处的冷却工质温度，T为蒙皮外表面温度，Tl为毛细管与主流接触面处的蒙皮温度，T0为蒙皮内表面温度，λ1、λ2、λ3为相关系数；所述冷却工质供给流量与吮吸电信号的映射关系为：其中，ρ为冷却工质密度，r为毛细管内径，φ为毛细管倾斜角度，μ为冷却工质粘度，γ为气液两相表面张力，U为吮吸电信号，g为重力加速度，l为毛细管长度。

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百度查询： 江苏大学 一种电润湿流体传输自适应主动热防护装置及其控制方法