[發明專利]真空羽流效應實驗系統酒精/煤油系統

有效

• 申請號: 201310451525.2
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103499427A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 翁惠焱;吳靖;韓樂;蔡國飆
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01M15/14
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文穎

1.一種真空羽流效應實驗系統酒精/煤油系統，包括高壓氮氣路、指揮/置換氣路、低壓氮氣路、酒精路和煤油路；

高壓氮氣路包括高壓進氣手閥（F1）、高壓壓力表（P1）及其壓力傳感器及高壓過濾器（G1）；

高壓進氣手閥（F1）入口連接高壓氮氣氣源，出口連接高壓過濾器（G1）；高壓壓力表（P1）及其壓力傳感器連接在高壓進氣手閥（F1）與高壓過濾器（G1）之間的管路上；高壓過濾器（G1）出口連接減壓器（JY）和指揮進氣手閥（F2）的入口；

指揮/置換氣路包括指揮進氣手閥（F2）、放氣手閥（F9）、指揮節流閥（JL）、指揮緩沖罐（HC1）、指揮壓力表（P2）；

指揮進氣手閥（F2）出口通過三通連接指揮節流閥（JL）和放氣手閥（F9）的入口；指揮節流閥（JL）出口通過四通連接指揮緩沖罐（HC1）、指揮壓力表P2及減壓器（JL）的指揮氣進氣口；放氣手閥（F9）出口連接氮氣泄放出口；

低壓氮氣路包括減壓器（JY）、蓄壓進氣手閥（F8）、蓄壓緩沖罐（HC2）、低壓壓力表（P3）及其壓力傳感器、低壓安全閥（A）、低壓放氣手閥（F3）、酒精增壓手閥（F4）、酒精泄壓手閥（F10）、煤油增壓手閥（F12）、煤油泄壓手閥（F13）；

減壓器JY出口通過5個三通分別連接蓄壓進氣手閥（F8）、低壓壓力表（P3）及其壓力傳感器、低壓安全閥（A）、低壓放氣手閥（F3）、酒精增壓手閥（F4）、煤油增壓手閥（F12）的入口；蓄壓進氣手閥（F8）出口連接蓄壓緩沖罐（HC2）；酒精增壓手閥（F4）出口通過三通分別連接酒精泄壓手閥（F10）和酒精儲箱（CX1）的入口；煤油增壓手閥（F12）出口通過三通分別連接煤油泄壓手閥（F13）和煤油儲箱（CX2）的入口；低壓安全閥（A）、低壓放氣手閥（F3）、酒精泄壓手閥（F10）、煤油泄壓手閥（F13）的出口連接氮氣泄放出口；

酒精路包括酒精加注手閥（F5）、酒精儲箱（CX1）、酒精液位計手閥（F11）、酒精液位計（Y1）、酒精溫度傳感器（T1）、酒精前置手閥（F6）、酒精路過濾器（G2）、酒精氣動閥（QD1）、酒精操作電磁閥（D1）、酒精泄放手閥（F7）；

酒精加注手閥（F5）入口連接酒精加注口，出口連接酒精儲箱（CX1）；酒精儲箱（CX1）側壁底部開有一孔，連接酒精液位計手閥（F11）入口，液位計手閥（F11）出口連接酒精液位計（Y1）；酒精儲箱（CX1）出口順序連接酒精前置手閥（F6）、酒精路過濾器（G2）、接酒精氣動閥（QD1）；酒精儲箱（CX1）與酒精前置手閥（F6）之間的管路設置酒精溫度傳感器（T1）；酒精操作電磁閥（D1）入口連接操作氮氣入口，出口通過兩根管連接酒精氣動閥（QD1）的操作氣入口，分別控制氣動閥的開啟和關閉；酒精氣動閥（QD1）出口通過三通連接酒精泄放手閥（F7）和試驗間酒精路；酒精泄放手閥（F7）出口連接酒精泄放出口；

煤油路包括煤油加注手閥（F14）、煤油儲箱（CX2）、煤油液位計手閥（F15）、煤油液位計（Y2）、煤油溫度傳感器（T2）、煤油前置手閥（F16）、煤油路過濾器（G3）、煤油氣動閥（QD2）、煤油操作電磁閥（D2）、煤油泄放手閥（F17）；

煤油加注手閥（F14）入口連接煤油加注口，出口連接煤油儲箱（CX2）；煤油儲箱（CX2）側壁底部開有一孔，連接煤油液位計手閥（F15）入口，液位計手閥（F15）出口連接煤油液位計（Y2）；煤油儲箱（CX2）出口順序連接煤油前置手閥（F16）、煤油路過濾器（G3）、接煤油氣動閥（QD2）；煤油儲箱（CX2）與煤油前置手閥（F16）之間的管路設置煤油溫度傳感器（T2）；煤油操作電磁閥（D2）入口連接操作氮氣入口，出口通過兩根管連接煤油氣動閥（QD2）的操作氣入口，分別控制氣動閥的開啟和關閉；煤油氣動閥（QD2）出口通過三通連接煤油泄放手閥（F17）和試驗間煤油路；煤油泄放手閥（F17）出口連接煤油泄放出口。

2.一種真空羽流效應實驗系統酒精/煤油系統的操作方法，包括以下幾個步驟：

（1）狀態檢查：

酒精/煤油系統使用前，需保證所有手動截止閥、針形節流閥和電磁閥處于關閉狀態；連接高壓氮氣至高壓氮氣入口，連接低壓氮氣至操作氮氣入口；

（2）管路置換：

系統第一次使用前或長期放置再使用前，因管路內存在或可能存在空氣，若直接加注酒精或煤油，可能會發生爆炸，因此需先用氮氣置換管路中的空氣，再進行工質的加注；

具體操作為：依次打開高壓進氣手閥（F1）、指揮進氣手閥（F2）、蓄壓進氣手閥（F8）、酒精增壓手閥（F4）、酒精前置手閥（F6）、煤油增壓手閥（F12）、煤油前置手閥（F16），緩慢旋轉打開指揮節流閥（JL），觀察低壓壓力表（P3）的示數，壓力達到0.5MPa以下，關閉指揮節流閥（JL）；在測控間遠程開啟酒精操作電磁閥（D1）、煤油操作電磁閥（D2），以控制開啟酒精氣動閥（QD1）和煤油氣動閥（QD2），持續通氮氣1分鐘以上，將管路內空氣全部置換為氮氣；關閉酒精操作電磁閥（D1）和煤油操作電磁閥（D2），以控制關閉酒精氣動閥（QD1）和煤油氣動閥（QD2），按照手閥開啟順序的逆序依次關閉所有手閥；

（3）工質加注：

使用酒精路供應酒精工質時，先進行酒精工質的加注：打開酒精加注手閥（F5），等待酒精儲箱（CX1）內的壓力降為大氣壓后，打開酒精液位計手閥（F11），通過酒精加注口將酒精注入酒精儲箱（CX1）中，液位計（Y1）的液位指示高度即為酒精儲箱（CX1）中的液位高度；加注完畢后，關閉酒精加注手閥（F5）和酒精液位計手閥（F11）；

煤油工質的加注與酒精加注操作同理；

（4）調壓供液：

工質加注完畢后，調節增壓氮氣壓力，對工質進行增壓：打開高壓進氣手閥（F1）、指揮進氣手閥（F2），緩慢旋轉打開指揮節流閥（JL），觀察低壓壓力表（P3），當低壓壓力表（P3）示數達到需求的壓力時，關閉指揮節流閥（JL）；當低壓壓力表（P3）示數高于需求的壓力時，關閉指揮進氣手閥（F2），打開指揮放氣手閥（F9），微開低壓放氣手閥（F3），緩慢旋轉打開指揮節流閥（JL），當低壓壓力表（P3）示數達到需求的壓力時，關閉指揮節流閥（JL）、低壓放氣手閥（F3），打開指揮進氣手閥（F2）；

根據壓力、流量確定是否開啟蓄壓進氣手閥（F8）；

增壓氮氣壓力調節完畢后，以酒精路為例說明工質的供應操作：打開酒精增壓手閥（F4）、酒精前置手閥（F6），在測控間遠程控制酒精操作電磁閥（D1）以開啟或關閉酒精氣動閥（QD1），并監測低壓壓力表（P3），實現對酒精工質供應的通斷；

煤油工質的供應操作與酒精工質同理；

（5）泄壓泄液

試驗完畢后，需要先進行氮氣的泄壓，再進行工質的泄放；

氮氣泄壓的操作為：關閉高壓進氣手閥（F1）、指揮進氣手閥（F2）、打開指揮放氣手閥（F9）、指揮節流閥（JL）、低壓放氣手閥（F3）、酒精泄壓手閥（F10）、煤油泄壓手閥（F13），觀察指揮壓力表（P2）和低壓壓力表（P3），當所有壓力降至0.5MPa以下時，關閉所有手閥和節流閥；打開指揮進氣手閥（F2）、指揮放氣手閥（F9），觀察高壓壓力表（P1），當其降至0.5MPa以下時，關閉所有手閥；

以酒精路為例，工質泄放的操作為：將容器放置于酒精泄放出口，打開酒精前置手閥（F6）、酒精泄放手閥（F7），在測控間遠程開啟酒精操作電磁閥以開啟酒精氣動閥（QD1），等待酒精儲箱（CX1）及管路內的酒精全部流出后，控制酒精操作電磁閥以關閉酒精氣動閥（QD1），關閉酒精前置手閥（F6）及酒精泄放手閥（F7）；

煤油工質的泄放操作與酒精工質同理。