[發(fā)明專利]一體式吹砂吹塵環(huán)境模擬系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910089289.8
• 申請(qǐng)日: 2009-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN101639397A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王浚;李運(yùn)澤;鞏萌萌;明章鵬;張利珍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M9/00
• 分類號(hào): G01M9/00;G01M19/00
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 李 強(qiáng);吳云華

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種一體式吹沙吹塵環(huán)境模擬系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

砂塵環(huán)境是引起許多工程和/或軍用武器裝備失效的一個(gè)重要環(huán)境因素，其主要損壞類型有：沖蝕、磨損、腐蝕及滲透等。吹塵和吹砂試驗(yàn)是檢驗(yàn)車輛、飛行器、電器設(shè)備、軍用裝備在沙漠、干旱地區(qū)和風(fēng)沙天氣條件下環(huán)境適應(yīng)性和環(huán)境可靠性的重要手段。

現(xiàn)有的吹砂吹塵環(huán)境/模擬試驗(yàn)裝置系統(tǒng)采用一大一小兩個(gè)空調(diào)箱完成對(duì)溫度的控制。如圖1所示，中國(guó)專利ZL200510000070.8公布了一種系統(tǒng)，其中，標(biāo)號(hào)1為循環(huán)風(fēng)道，2為大空調(diào)，3為小空調(diào)，4為表冷器翅片管，5為翅片電加熱器，6為變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，7為大空調(diào)進(jìn)氣通道，8為小空調(diào)進(jìn)氣通道，9為空調(diào)回氣通道，10為冷水機(jī)組，11為大空調(diào)壓縮空氣吹除管道，12為小空調(diào)壓縮空氣吹除管道；這樣的系統(tǒng)具有這些問題：

-由于使用了空調(diào)2與空調(diào)3兩個(gè)空調(diào)來控制風(fēng)洞溫度，使得該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且占用了大量的空間，大空調(diào)進(jìn)氣通道7、小空調(diào)進(jìn)氣通道8及空調(diào)回氣通道9都與循環(huán)風(fēng)道1直接相通，這些通道7和8影響了風(fēng)道1內(nèi)氣流的品質(zhì)；

-為實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的控制，空調(diào)2與空調(diào)3分別使用循環(huán)冷卻水和來自冷水機(jī)組10的冷凍水作為冷卻工質(zhì)，并且小空調(diào)箱中還裝有電加熱器5和變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)6，它們共同相配合完成不同工況和不同熱負(fù)荷下的溫度調(diào)節(jié)任務(wù)，冷卻工質(zhì)是通過流經(jīng)表冷器翅片管4以實(shí)現(xiàn)冷卻，相應(yīng)的通過電加熱器5實(shí)現(xiàn)加熱，由于氣流帶砂塵，通過表冷器翅片管4和翅片式電加熱管5時(shí)會(huì)積塵，嚴(yán)重影響傳熱，需要額外設(shè)置壓縮空氣吹除管道11、12，清理極不方便；

-循環(huán)風(fēng)道1采用外保溫結(jié)構(gòu)，熱容很大，當(dāng)做完一次高溫試驗(yàn)后再去做低溫試驗(yàn)時(shí)，由于表冷器4傳熱面積有限，需要很長(zhǎng)的時(shí)間來冷卻，嚴(yán)重影響了試驗(yàn)/模擬裝置系統(tǒng)的利用效率。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有吹砂吹塵方案的以下問題：

1)空調(diào)裝置需要專門的空調(diào)風(fēng)道和換熱面、并帶來額外的運(yùn)行能耗，此外此空調(diào)風(fēng)道的存在也影響循環(huán)風(fēng)道內(nèi)氣流的流動(dòng)品質(zhì)。

2)由于循環(huán)風(fēng)道內(nèi)氣流帶砂塵，通過表冷器時(shí)和電加熱管時(shí)會(huì)積塵，嚴(yán)重影響傳熱，并且清理極不方便。

3)利用循環(huán)風(fēng)道內(nèi)部已有的分離器、導(dǎo)向葉片及收縮段，實(shí)現(xiàn)對(duì)循環(huán)風(fēng)道內(nèi)氣流溫度的控制。提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、清理方便、設(shè)備利用效率高的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

在本發(fā)明的方案中，傳熱、調(diào)溫部件與吹砂、吹塵風(fēng)洞分離、導(dǎo)流部件及洞體結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，結(jié)構(gòu)緊湊、清理方便，從而提供了一種一體式的具有快速溫度調(diào)節(jié)和連續(xù)工作能力的砂塵環(huán)境試驗(yàn)裝置，具有占用場(chǎng)地小、試驗(yàn)段氣流品質(zhì)好、系統(tǒng)能耗低的特點(diǎn)，特別適用于、連續(xù)試驗(yàn)的場(chǎng)合。

本發(fā)明的各種實(shí)施例中包括的技術(shù)手段包括：

1)對(duì)現(xiàn)有的U型分離器進(jìn)行改進(jìn)，在U型件內(nèi)部鋪設(shè)熱交換管，此多功能U型分離器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)。

2)對(duì)現(xiàn)有的導(dǎo)流葉片進(jìn)行改進(jìn)，在其中三組導(dǎo)流葉片里設(shè)置熱交換通孔，在另外一組導(dǎo)流葉片里設(shè)置電加熱器，以實(shí)現(xiàn)冷卻及加熱多功能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

3)在循環(huán)風(fēng)道的收縮段設(shè)置電加熱器，和加入電加熱器的的導(dǎo)流葉片一同實(shí)現(xiàn)快速加熱系統(tǒng)。

4)冷媒、熱媒統(tǒng)一調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，該調(diào)配網(wǎng)絡(luò)由循環(huán)冷卻水、冷凍水、熱水組成，通過各自管道及管道上的調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)不同工況下和熱負(fù)荷下的溫度調(diào)節(jié)任務(wù)。

5)一種一體式吹塵吹砂環(huán)境試驗(yàn)裝置的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：由循環(huán)冷卻水、冷水機(jī)組、電鍋爐、出水管道、回水管道、導(dǎo)向葉片電加熱器、收縮段電加熱器、導(dǎo)向葉片熱交換通孔、分離器熱交換管組成，循環(huán)冷卻水、冷水機(jī)組、電鍋爐分別通過管道與具有熱交換功能的導(dǎo)向葉片和具有熱交換功能的U型分離器相連，電加熱器通過設(shè)置在試驗(yàn)段的溫度信號(hào)實(shí)現(xiàn)控制。