CN108444331A - 一种电磁轨道主动式冷却系统 - Google Patents
一种电磁轨道主动式冷却系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108444331A CN108444331A CN201810395412.8A CN201810395412A CN108444331A CN 108444331 A CN108444331 A CN 108444331A CN 201810395412 A CN201810395412 A CN 201810395412A CN 108444331 A CN108444331 A CN 108444331A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cooling medium
- cooling
- electromagnetic
- electromagnetic path
- track
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41B—WEAPONS FOR PROJECTING MISSILES WITHOUT USE OF EXPLOSIVE OR COMBUSTIBLE PROPELLANT CHARGE; WEAPONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F41B6/00—Electromagnetic launchers ; Plasma-actuated launchers
- F41B6/006—Rail launchers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电磁轨道主动式冷却系统，在电磁轨道炮的每条电磁轨道内开有至少一条冷却介质流道，冷却介质流道的出口与一条冷却介质循环管道的进口共同连通，所述的冷却介质循环管道的出口依次连接散热器、循环泵、调节阀以及全部的冷却介质流道的进口，在所述的冷却介质循环管道中注有冷却介质。本发明相对于轨道外表面喷射冷却技术，轨道与冷却介质接触更加充分，冷却效果更加明显。再者，该系统冷却介质与轨道热源对流换热后，经过热散器将热量散发到外界环境中，然后重新变为低温介质再次进入电磁轨道进行热交换，整个过程系统中的冷却介质循环使用，避免了介质回收困难及浪费。
Description
技术领域
本发明涉及的是电磁轨道炮在连续发射模式下，电磁轨道内主动式冷却降温系统。
背景技术
电磁轨道炮利用电磁发射技术，以电磁力发射超高速炮弹，具有反应时间短、能量大等优点，被广泛的应用于工业生产、航空航天等领域。电磁轨道炮采用MA级大电流型的脉冲电源，发射过程中系统能量通常达MJ级，短时间内会在轨道上积聚大量的热。单次发射时，循环热应力作用会降低轨道的疲劳寿命，热量对轨道影响相对不大，但连续发射时，这些热量会使电枢与轨道接触部位发生严重的烧蚀甚至汽化。这将严重影响轨道的性能及发射效率，成为制约电磁轨道炮应用与发展的关键因素。因此，连续发射模式下，对电磁轨道冷却方法及系统的研究至关重要。
目前国内外均已经提出了一些关于电磁轨道冷却的技术方法，例如在电磁轨道上加装翅片达到强化传热的目的，使其能快速吸收轨道中的热量并释放到外部环境中，加快降低轨道温度。从系统角度看，这种翅片导轨技术具有相对较低的风险和更有效的整体设计，但由于电磁轨道炮结构的特殊性，实际应用时受到限制；在电磁轨道表面高温区域喷射冷却水或其他介质，利用蒸发冷却原理使热量散失到空气中。这种方法不会对电磁轨道炮的机械性能造成影响，但是在结构搭建上存在困难，且介质的回收和流量控制不易实现；向电磁轨道距尾部三分之一的范围内持续通入冷却液，强制对流换热达到降温目的，该方法同样在介质回收和控制方面难度较大；此外，还有利用低沸点液体发生相变，蒸发吸热冷却电磁轨道的方法，这种方法的弊端在于液体汽化后产生的压强变化可能影响电磁轨道炮的安全性等。因此，迫切需要一种简单高效易实现的电磁轨道冷却降温系统。
发明内容
本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种冷却效果更加明显的电磁轨道主动式冷却系统。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种电磁轨道主动式冷却系统，在电磁轨道炮的每条电磁轨道内开有至少一条冷却介质流道，冷却介质流道的出口与一条冷却介质循环管道的进口共同连通，所述的冷却介质循环管道的出口依次连接散热器、循环泵、调节阀以及全部的冷却介质流道的进口，在所述的冷却介质循环管道中注有冷却介质。
与现有的技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明在电磁轨道内设置冷却介质流道，并用管道将其与散热器连接成循环环路，系统简单且在结构上更易实现。本发明相对于轨道外表面喷射冷却技术，轨道与冷却介质接触更加充分，冷却效果更加明显。再者，该系统冷却介质与轨道热源对流换热后，经过热散器将热量散发到外界环境中，然后重新变为低温介质再次进入电磁轨道进行热交换，整个过程系统中的冷却介质循环使用，避免了介质回收困难及浪费。
附图说明
图1是本发明的一种电磁轨道主动式冷却系统的结构示意图；
图2是本发明图1所示的系统中的电磁轨道的A-A剖面图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
目前投入使用的电磁轨道炮的基本结构可参见乔志明等，(2016)火炮发射与控制学报.37(2):91-95，由脉冲电源1、两条平行的电磁轨道2、3、位于两轨道之间的且与轨道保持滑动电接触的电枢4以及弹丸5构成。
如图1所示，本发明的一种电磁轨道主动式冷却系统，在电磁轨道炮的每条电磁轨道2、3内开有至少一条冷却介质流道10，冷却介质流道10的出口与一条冷却介质循环管道8的进口共同连通，所述的冷却介质循环管道8的出口依次连接散热器6、循环泵7、调节阀9以及全部的冷却介质流道10的进口。在所述的冷却介质循环管道8中注有冷却介质。冷却介质在电磁轨道2、3内部沿所设流道流动，在本实施例中，所述的冷却介质在所述的循环泵7的驱动下的流向与电磁轨道炮发射方向相同，在图中用箭头表示，在其他实施例中，还可以将冷却介质流向设置为逆流。环路中的调节阀9用于控制介质流量。
电磁轨道内的冷却介质流道设置如图2所示，该图为图1所述电磁轨道2和3的剖面图。在本实施例中，在每条电磁轨道内设置有三条圆形冷却介质流道10，在其他实施例中，可以根据条件设置不同数量不同形状的流道。
本发明主动式冷却系统工作的具体过程是：电磁轨道发射装置使用前，先向图1系统内注入冷却介质，开启循环泵7，使介质在冷却系统内循环流动。然后开启电磁轨道炮脉冲电源1连续发射弹丸5，电枢4与轨道2和3的接触面会在短时间内积聚大量的热量。此时电磁轨道与其内部流道中循环流动的冷却介质不断发生对流换热，轨道上的热量被带走，从而始终维持在规定的温度。同时，冷却介质吸收热量温度升高，流入散热器6与外界环境进行热交换，将热量传递给大气使流出散热器6时重新变为温度较低的介质，继续在系统内循环。系统运行中，使用调节阀9控制介质流量，使轨道温度满足要求。完成发射后，先关闭电磁轨道炮的电源1，一段时间后关闭循环泵7，冷却介质停止循环。
Claims (2)
1.一种电磁轨道主动式冷却系统，其特征在于：在电磁轨道炮的每条电磁轨道内开有至少一条冷却介质流道，冷却介质流道的出口与一条冷却介质循环管道的进口共同连通，所述的冷却介质循环管道的出口依次连接散热器、循环泵、调节阀以及全部的冷却介质流道的进口，在所述的冷却介质循环管道中注有冷却介质。
2.根据权利要求1所述的电磁轨道主动式冷却系统，其特征在于：在每条电磁轨道内设置有三条冷却介质流道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810395412.8A CN108444331A (zh) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 一种电磁轨道主动式冷却系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810395412.8A CN108444331A (zh) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 一种电磁轨道主动式冷却系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108444331A true CN108444331A (zh) | 2018-08-24 |
Family
ID=63201915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810395412.8A Pending CN108444331A (zh) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 一种电磁轨道主动式冷却系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108444331A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109141110A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-04 | 北京机械设备研究所 | 一种用于冷却电磁轨道炮轨道的系统及冷却方法 |
| CN109163603A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-08 | 北京机械设备研究所 | 一种电磁轨道炮的轨道冷却系统及冷却方法 |
| CN110207535A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 天津大学 | 一种电磁轨道表面喷射冷却系统 |
| CN111998724A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-27 | 天津大学 | 一种电磁轨道主动式内部冷却系统 |
| CN112066793A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 天津大学 | 一种电磁轨道主动式组合冷却系统 |
| CN113834377A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-24 | 天津大学 | 一种基于电磁轨道温度分布的内部冷却系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH176521A (de) * | 1934-08-30 | 1935-04-15 | Oerlikon Maschf | Verfahren zur Kühlung hauptsächlich von elektromagnetischen Schienenbremsen. |
| CN101331634A (zh) * | 2005-12-12 | 2008-12-24 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池的冷却系统和方法 |
| CN204539688U (zh) * | 2015-02-11 | 2015-08-05 | 合肥华特冷暖设备有限公司 | 机柜冷却装置 |
| CN206512172U (zh) * | 2017-03-07 | 2017-09-22 | 哈尔滨理工大学 | 一种啤酒发酵罐 |
| KR101823379B1 (ko) * | 2016-08-19 | 2018-01-30 | 한국철도기술연구원 | 자기부상열차용 초전도자석의 냉각 시스템 |
| CN208205925U (zh) * | 2018-04-27 | 2018-12-07 | 天津大学 | 一种电磁轨道主动式冷却系统 |
-
2018
- 2018-04-27 CN CN201810395412.8A patent/CN108444331A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH176521A (de) * | 1934-08-30 | 1935-04-15 | Oerlikon Maschf | Verfahren zur Kühlung hauptsächlich von elektromagnetischen Schienenbremsen. |
| CN101331634A (zh) * | 2005-12-12 | 2008-12-24 | 丰田自动车株式会社 | 燃料电池的冷却系统和方法 |
| CN204539688U (zh) * | 2015-02-11 | 2015-08-05 | 合肥华特冷暖设备有限公司 | 机柜冷却装置 |
| KR101823379B1 (ko) * | 2016-08-19 | 2018-01-30 | 한국철도기술연구원 | 자기부상열차용 초전도자석의 냉각 시스템 |
| CN206512172U (zh) * | 2017-03-07 | 2017-09-22 | 哈尔滨理工大学 | 一种啤酒发酵罐 |
| CN208205925U (zh) * | 2018-04-27 | 2018-12-07 | 天津大学 | 一种电磁轨道主动式冷却系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 林灵淑，袁伟群，赵莹，王志增，严萍: "电磁发射装置轨道热管理冷却管道的力学设计", 强激光与粒子束, vol. 30, no. 2, pages 87 - 92 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109141110A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-04 | 北京机械设备研究所 | 一种用于冷却电磁轨道炮轨道的系统及冷却方法 |
| CN109163603A (zh) * | 2018-09-10 | 2019-01-08 | 北京机械设备研究所 | 一种电磁轨道炮的轨道冷却系统及冷却方法 |
| CN109141110B (zh) * | 2018-09-10 | 2021-05-18 | 北京机械设备研究所 | 一种用于冷却电磁轨道炮轨道的系统及冷却方法 |
| CN109163603B (zh) * | 2018-09-10 | 2021-06-01 | 北京机械设备研究所 | 一种电磁轨道炮的轨道冷却系统及冷却方法 |
| CN110207535A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-06 | 天津大学 | 一种电磁轨道表面喷射冷却系统 |
| CN111998724A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-27 | 天津大学 | 一种电磁轨道主动式内部冷却系统 |
| CN112066793A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-12-11 | 天津大学 | 一种电磁轨道主动式组合冷却系统 |
| CN113834377A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-24 | 天津大学 | 一种基于电磁轨道温度分布的内部冷却系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108444331A (zh) | 一种电磁轨道主动式冷却系统 | |
| JP6169225B1 (ja) | 電池パック熱管理システム | |
| US11319864B2 (en) | Thermal management system and method for hybrid vehicle | |
| CN112431675B (zh) | 一种组合式的超燃冲压发动机冷却循环系统 | |
| CN208205925U (zh) | 一种电磁轨道主动式冷却系统 | |
| AU2004286064A1 (en) | Device for generating a thermal flux with magneto-caloric material | |
| US9222371B2 (en) | Efficient heat exchange system for storing energy | |
| US9194233B2 (en) | Disk turbine using heat pipes | |
| KR101359640B1 (ko) | 선박의 발전 시스템 | |
| CN109059628B (zh) | 一种带有冷却孔的电磁轨道炮轨道 | |
| US20010050163A1 (en) | Low-temperature waste-heat-gas driven refrigeration system | |
| CN105786045A (zh) | 高能系统的外置式环绕型温度控制装置及方法 | |
| WO2008153716A2 (en) | Rankine engine with efficient heat exchange system | |
| KR101628619B1 (ko) | 열교환기용 온도 제어 장치를 갖는 발전 시스템 | |
| CN109059629B (zh) | 一种基于去离子水冷却的电磁轨道炮的轨道 | |
| CN114518005A (zh) | 管道壁面套管式冷却循环散热方法 | |
| US20220410763A1 (en) | Electric vehicle thermal management system, battery thermal management method and electric vehicle | |
| KR20120020529A (ko) | 선박용 흡수식 냉동장치 및 흡수식 냉동방법 | |
| KR20170085851A (ko) | 복수의 열원을 활용한 초임계 이산화탄소 발전 시스템 | |
| CN116537921B (zh) | 一种余热回收用热交换器及系统 | |
| Wu et al. | Research Progress and Prospect of Thermal Management of Automotive Lithium-ion Batteries | |
| CN109795684B (zh) | 一种飞行器高温热防护及热利用系统 | |
| CN116767470B (zh) | 一种应用于水下航行体的双模式能源供应系统 | |
| KR102321160B1 (ko) | 신재생 열에너지 하베스팅 발전 시스템 | |
| CN116031536A (zh) | 一种节能环保的飞行器电池组可调节温控系统及其飞行器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |