[發明專利]飛機液冷管路系統流量地面標定方法

有效

• 申請號: 201410259552.4
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104062110B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: 施紅;趙穎杰;蔡玉飛
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種飛機液冷管路系統流量標定地面裝置，其特征在于，包括旋轉平臺和安裝于所述旋轉平臺上的流量標定循環系統，其中，

所述旋轉平臺包括轉臺、電動機和變頻器，所述電動機驅動所述轉臺轉動，所述變頻器與電動機相連，用于控制電動機的轉速；

所述流量標定循環系統包括液體循環系統、參數測量系統及數據采集系統，其中，

所述液體循環系統包括水箱、泵、加熱器、過濾器、試驗段、進口閥門和出口閥門；所述水箱、泵、過濾器、加熱器、進口閥門、試驗段和出口閥門通過管路依次相連，所述水箱出水口通過管路與所述泵相連，所述出口閥門通過管路與水箱的回水口相連；

所述參數測量系統包括流量計、溫度傳感器和壓力傳感器，所述流量計、溫度傳感器和壓力傳感器分別安裝于所述試驗段的前后位置管路上；

所述數據采集系統包括計算機和與所述參數測量系統相連的數據采集模塊。

2.一種采用如權利要求1所述的飛機液冷管路系統流量標定地面裝置進行的飛機液冷管路系統流量地面標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

利用旋轉平臺模擬液體管路系統在飛行中所受到的飛行載荷，其中通過調節旋轉平臺的轉速來實現不同的載荷大小，通過試驗段的布置方向來獲得載荷方向；

所述流量標定循環系統安裝于轉臺上，以實現測量參數的實時記錄和保存。

3.根據權利要求2所述的飛機液冷管路系統流量地面標定方法，其特征在于，包括以下步驟：通過調節加熱器的功率來實現試驗段中不同的液體溫度；通過調節出口閥門的開度來實現所述液體循環系統管路中不同的壓力。

4.根據權利要求2所述的飛機液冷管路系統流量地面標定方法，其特征在于，包括以下步驟：選取飛機液體管路系統中的變直徑或彎頭管路作為試驗件，通過地面流量標定試驗平臺對試驗件進行不同加速度、壓力和溫度下的標定來獲得試驗件的流量特性。

5.根據權利要求2或3所述的飛機液冷管路系統流量地面標定方法，其特征在于，包括以下步驟：

在進行流量標定實驗時，試驗段所在位置的離心力方向視為飛機的機頭方向；

標定實驗的加速度a從-6g做到+6g，間隔為1g；溫度T根據冷卻液的工作溫度從最低溫度做到最高溫度，間隔5℃；壓差P從0到50kPa，間隔為5kPa；

記錄下不同加速度、溫度和壓力下的流量，成立流量數據庫，試驗件的流量為三元函數：

Q＝f(a_i,T_j,P_k)；

則實際飛機過程中管路的流量函數：

f(a_m,T_p,P_q)＝f(a_i+α,T_j+β,P_k+γ)，

其中，α,β,γ為一個無窮小量，a_m,T_p,P_q分別為實際飛機過程中的測量得出的加速度、溫度和壓差，a_i,T_j,p_k為實驗參數中的某一個點，該點與a_m,T_p,P_q的距離最近，即，

(a_m-a_i)²+(T_p-T_j)²+(P_q-P_k)²≤(a_m-a_i')²+(T_p-T_j')²+(P_q-P_k')²，

式中：a_i',T_j',p_k'為實驗中的任意一個點；

利用三元函數的泰勒展開：

f(ai+α,Tj+β,Pk+γ)=f(ai,Tj,Pk)+11!(h∂∂a+k∂∂T+l∂∂P)f(ai,Tj,Pk)+12!(h∂∂a+k∂∂T+l∂∂P)2f(ai,Tj,Pk)+13!(h∂∂a+k∂∂T+l∂∂P)3f(ai,Tj,Pk)+....+1n!(h∂∂a+k∂∂T+l∂∂P)nf(ai,Tj,Pk)]]>

公式右邊取2項，如增加精度可依次增加右邊的項數，因此，

Q=f(ai,Tj,Pk)+(h∂∂a+k∂∂T+l∂∂P)f(ai,Tj,Pk),]]>

其中：h∂∂af(ai,Tj,Pk)=(am-ai)fi+1,j,k-fi,j,kΔa|(ai,Tj,pk)]]>

l∂∂Tf(ai,Tj,Pk)=(Tp-Ti)fi,j+1,k-fi,j,kΔT|(ai,Tj,pk)]]>

k∂∂af(ai,Tj,Pk)=(Pq-Pi)fi,j,k+1-fi,j,kΔP|(ai,Tj,pk)]]>

上述過程獲得試驗件全工況下的流量特性。