一种基于记忆合金的导流帽结构及其训练方法与流程

本申请属于换热器设计领域，特别涉及一种基于记忆合金的导流帽结构及其训练方法。

背景技术：

1、换热器是成熟的工业热交换设备，在石油化工等行业应用广泛。最近十几年，随着航空发动机对高推重比和高可靠性的不断追求，换热器开始被大规模的应用到航空发动机设计中。由于航空发动机的特殊性，所以对换热器而言，需要其具有高效、轻质的特点。

2、现有传统换热器，往往采用传统不锈钢、钛合金等材料，无法实现换热结构自适应调整功能，而飞机在包线内的状态是不断变化的，因此在流动阻力、换热能力方面，换热器的设计会出现性能冗余。

3、因此如何实现换热器内导流帽结构的高效和轻质设计是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种基于记忆合金的导流帽结构及其训练方法，以解决现有技术中话热气的导流帽难以进行高效和轻质设计的问题。

2、本申请的技术方案是：一种基于记忆合金的导流帽结构，包括记忆片体、固定螺栓和安装座；所述记忆片体采用记忆合金制造而成，所述安装座为圆柱形中空结构，所述安装座的一端与换热器的换热管相连、另一端内插设记忆片体，所述记忆片体共有四组并沿着安装座的周向均匀布设，每组记忆片体均呈1/4圆锥结构，相邻记忆片体之间的密封贴合；所述记忆片体的下端插入至安装座的内部并与安装座的内壁相贴，所述固定螺栓共有四组并分别连接于安装座。

3、优选地，还包括前端遮挡，所述前端遮挡共有四组并分别与四组记忆片体一体连接，每组所述前端遮挡均与安装座同轴设置，每组前端遮挡均为1/4圆片结构，相邻所述前端遮挡的侧壁密封贴合，四组前端遮挡组成圆形结构。

4、优选地，相邻所述记忆片体在边缘处重叠，重叠部分为记忆片体周向的10°，重叠部分与记忆片体水平方向的夹角为45°。

5、优选地，所述记忆片体的一侧向外翻折、另一侧向内翻折；所述记忆片体向外翻折的部分与相邻记忆片体向内翻折的部分相贴，形成重叠部分。

6、作为一种具体实施方式，一种基于记忆合金的导流帽训练方法，包括：

7、步骤1：以轧制样品为原料，将马氏体在室温下变形，用模具压弯，在弯曲约束下放入950℃环境内保温第一时间后取出；

8、步骤2：将固溶处理后的样品取出，在第二时间内放入350℃密闭环境中转化为奥氏体，压直后进行550℃以及第三时间的约束，通过时效产生的定向析出相来实现双程记忆效应。

9、优选地，所述第一时间为1h，第二时间为1分钟，第三时间为3h。

10、本申请的基于记忆合金的导流帽结构及其训练方法，根据记忆合金具有双程形状记忆效应的特点，经过训练，在特性温度下会呈现不同形状。根据该特性，将优选记忆合金粉末制备成记忆合金片，通过特殊自制夹具将记忆合金片按照需求训练成具有特定形状记忆效应的记忆合金导流帽。导流帽在换热器内感受来流温度后发生形变，改变换热器内部流场分布情况，当散热需求低时，减小流体流通面积，当换热需求增大时，增加流体流通面积。从而实现高效的换热器性能自适应调节功能和换热器轻质设计。

技术特征：

1.一种基于记忆合金的导流帽结构，其特征在于：包括记忆片体(2)、固定螺栓(3)和安装座(4)；所述记忆片体(2)采用记忆合金制造而成，所述安装座(4)为圆柱形中空结构，所述安装座(4)的一端与换热器的换热管相连、另一端内插设记忆片体(2)，所述记忆片体(2)共有四组并沿着安装座(4)的周向均匀布设，每组记忆片体(2)均呈1/4圆锥结构，相邻记忆片体(2)之间的密封贴合；所述记忆片体(2)的下端插入至安装座(4)的内部并与安装座(4)的内壁相贴，所述固定螺栓(3)共有四组并分别连接于安装座(4)。

2.如权利要求1所述的基于记忆合金的导流帽结构，其特征在于：还包括前端遮挡(1)，所述前端遮挡(1)共有四组并分别与四组记忆片体(2)一体连接，每组所述前端遮挡(1)均与安装座(4)同轴设置，每组前端遮挡(1)均为1/4圆片结构，相邻所述前端遮挡(1)的侧壁密封贴合，四组前端遮挡(1)组成圆形结构。

3.如权利要求1所述的基于记忆合金的导流帽结构，其特征在于：相邻所述记忆片体(2)在边缘处重叠，重叠部分为记忆片体(2)周向的10°，重叠部分与记忆片体(2)水平方向的夹角为45°。

4.如权利要求3所述的基于记忆合金的导流帽结构，其特征在于：所述记忆片体(2)的一侧向外翻折、另一侧向内翻折；所述记忆片体(2)向外翻折的部分与相邻记忆片体(2)向内翻折的部分相贴，形成重叠部分。

5.一种基于记忆合金的导流帽训练方法，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的基于记忆合金的导流帽训练方法，其特征在于：所述第一时间为1h，第二时间为1分钟，第三时间为3h。

技术总结
本申请属于换热器设计领域，为一种基于记忆合金的导流帽结构及其训练方法，包括记忆片体、固定螺栓和安装座；记忆片体采用记忆合金制造而成，记忆片体共有四组并沿着安装座的周向均匀布设；根据记忆合金具有双程形状记忆效应的特点，经过训练，在特性温度下会呈现不同形状。根据该特性，将优选记忆合金粉末制备成记忆合金片，通过特殊自制夹具将记忆合金片按照需求训练成具有特定形状记忆效应的记忆合金导流帽。导流帽在换热器内感受来流温度后发生形变，改变换热器内部流场分布情况，当散热需求低时，减小流体流通面积，当换热需求增大时，增加流体流通面积。从而实现高效的换热器性能自适应调节功能和换热器轻质设计。

技术研发人员：任勇翔,于霄,庞晓冬,李洪莲
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20