一種用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器及應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于射流技術領域,尤其涉及一種用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器及應用。
【背景技術】
[0002]結冰是飛機飛行中廣泛存在的一種現象,也是造成飛行安全事故的主要隱患之一。當飛機在低于冰點的結冰氣象條件下飛行時,大氣中的過冷水滴撞擊到飛機表面,結冰現象就很容易在機翼、尾翼、旋翼、進氣道、風擋玻璃、天線罩、儀表傳感器等部件表面發(fā)生。飛機結冰不僅增加了飛機的重量,而且破壞了飛機表面的氣動外形,改變了繞流流場,破壞了氣動性能,造成飛機最大升力下降、飛行阻力上升、操作性能下降、穩(wěn)定性能降低,初級階段的積冰就可以大幅減小升力增加阻力。目前,客機上的防除冰系統(tǒng)主要包括氣熱防/除冰和電熱防/除冰兩種方式。這兩種防/除冰方式耗能大、增加質量大,適用于大型飛機。而對于一些中小型飛行器如無人機則難以適應,一方面無人機更容易結冰且危害更嚴重,無人機機體尺寸小,更容易結冰(相同條件下,飛機越小,越容易結冰),單位時間的相對結冰厚度大(飛機越小抗冰能力越差),相同厚度的冰對飛機產生的危害更嚴重;另一方面,無人機有效載荷小,燃油攜帶量有限,機上能源十分寶貴,不能像大型飛機一樣消耗大量能量防除冰。
[0003]汽車前后擋風玻璃、后視鏡普遍存在結霧結霜問題,由于車內外溫差使車內濕氣遇冷而在玻璃內部形成霧或霜,嚴重影響行車安全。目前汽車除霧主要是通過空調除濕來進行除霧。除霜就需要開啟暖風,通過發(fā)動機過來的水流經暖風機散熱片,啟動風扇,擴散發(fā)動機過來的熱。除霜過程需要先熱車,等待發(fā)動機水溫上升,之后打開暖風機除霜,比較耗時耗力耗油。雨雪天氣后視鏡容易附著水滴水霧,嚴重影響行車安全,目前一般通過電熱片加熱玻璃背面進行除霧和蒸發(fā)水滴,非常費時費電。
[0004]日常生活、旅行和戶外運動中,普遍存在除濕、除霜、除冰問題,如冰箱內結霜結冰導致冰箱制冷效果下降;冬春季節(jié),尤其是南方地區(qū)多雨水,氣候陰冷潮濕,清洗過的衣物不易晾干、鞋襪潮濕;旅行及戶外運動中,我們常常也有這樣的困擾:衣服鞋襪不能及時晾干,帳篷和睡袋濕冷等。
【發(fā)明內容】
[0005]為解決現有技術中問題,提供一種用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器,具有無需氣源、結構簡單輕便、反應迅速、高效率、低能耗、且易于電參數控制射流冷熱和風速大小等優(yōu)點。具體技術方案如下:
[0006]—種用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器,由合成射流激勵器與熱源組成;所述合成射流激勵器由腔體、振動膜和出口組成,所述腔體開設有一個或多個出口;所述熱源設置在腔體內部。
[0007]進一步地,所述電源為電熱片,設置在合成射流激勵器的腔體內表面上,用于與腔體內空氣接觸并傳播熱量;
[0008]進一步地,所述電熱片上設置翅片,用于增大與腔體內空氣接觸面積并加速熱量傳播。
[0009]進一步地,所述熱源為電阻網或電阻絲,設置于腔體內部。
[0010]進一步地,所述熱源替換為外熱源,通過導熱管路將熱量引入至合成射流激勵器的腔體內部。
[0011 ]進一步地,所述合成射流激勵器為單膜單腔合成射流激勵器或單膜雙腔合成射流激勵器。
[0012]本發(fā)明還提供了一種用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器陣列,由若干個上述用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器通過陣列組合而成。
[0013]本發(fā)明還提供了三種應用方法,分別為:將所述的用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器安裝在汽車擋風玻璃處或后視鏡內,用于除去擋風玻璃上面的霧或霜,或用于吹除后視鏡上的水霧和水滴。將所述的用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器陣列安裝在飛機機翼上,實現機翼表面的防/除冰。將所述的用于除濕/霜/冰的合成熱射流激勵器安裝在晾衣架上,用于加速衣物鞋襪的干燥。因本發(fā)明輕小、便攜,還可以用于安裝在冰箱內部,用于除霜除冰等。
[0014]本發(fā)明具有無需氣源、結構簡單輕便、反應迅速、高效率、低能耗、且易于電參數控制射流冷熱和風速可調等優(yōu)點,具體為:1.改進了合成射流激勵器,在其內部增加了發(fā)熱裝置,使之可以噴射熱射流;2.現有技術中的合成射流激勵器將電能轉化為射流動能,而合成熱射流激勵器將電能同時轉化為射流熱能和動能,動能和熱能協(xié)同作用,可顯著加速熱量輸運擴散,大幅度提高了除濕、除霜、除冰的效率;3.合成熱射流激勵器為全電輸入,易于電參數控制射流的溫度和強度,且無需氣源及管路供應系統(tǒng),結構簡單輕巧,可以設計為便于隨身攜帶的便攜式和易于集成安裝的模塊化陣列式;4.本發(fā)明可應用在日常除濕、除霜、除冰,以及汽車擋風玻璃和后視鏡除濕、除霜,陣列式合成熱射流激勵器可應用在中小型飛行器防除冰。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明熱源為電熱片的合成熱射流激勵器結構示意圖;
[0016]圖2為本發(fā)明熱源為電阻網的合成熱射流激勵器結構示意圖;
[0017]圖3為本發(fā)明熱源為外熱源的合成熱射流激勵器結構示意圖;
[0018]圖4為本發(fā)明立體結構剖面示意圖;
[0019]圖5為本發(fā)明的合成熱射流激勵器陣列結構示意圖;
[0020]圖6為本發(fā)明應用在機翼防除冰的整體安裝結構示意圖;
[0021 ] 圖中各標號表不:
[0022]1、合成熱射流激勵器;11、合成射流激勵器;111、第一腔體;112、第二腔體;113、振動膜;114、第一腔體出口; 115、第二腔體出口; 116、合成熱射流;12、熱源;121、電熱片;122、翅片;123、電阻網;124、導熱散熱管路;125、外熱源;2、機翼;3、來流;4、熱氣虛擬氣動外形。
【具體實施方式】
[0023]下面,結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0024]如圖1所示,為本發(fā)明熱源為電熱片的合成熱射流激勵器結構示意圖;由合成射流激勵器11與熱源12組成;所述合成射流激勵器由腔體、振動膜和出口組成,所述腔體開設有一個或多個出口;所述熱源設置在腔體內部。圖1中,所述合成射流激勵器為單膜雙腔合成射流激勵器,具體結構包括第一腔體111、第二腔體112、振動膜113,第一腔體111與第二腔體112之間通過振動膜隔開,所述第一腔體111對應開設第一腔體出口 114、第二腔體112對應開始第二腔體出