[發明專利]一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法

有效

• 申請號: 202110987251.3
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113701982B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 高占彪;顧洪斌;黃河激;岳連捷
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 焦海峰

本發明屬于航空航天地面試驗設備技術領域，針對現有技術中存在的試驗設備的安全性低的技術問題，本發明公開了一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法，具體包括如下步驟：開始；開啟排煙系統和排污系統，關閉冷空氣進氣閥，打開工質供應系統；開啟燃氣器點火器供氣過程，并判斷各自是否達到預設壓力；接通電源并判斷點火器壓力是否達到預設值；開啟燃燒器主火焰工作過程；判斷火焰檢測儀是否報警，并進入相應步驟；再次判斷點火器壓力是否達到預設值，或進入重啟點火器步驟；開啟蓄熱燃燒器調工況階段；依次關閉排煙系統、排污系統，打開冷空氣進氣閥；結束。其能夠實現蓄熱加熱器自動化運行，提高了系統的可靠性、安全性，降低了偶發事件的可能性。

技術領域

本發明屬于航空航天地面試驗設備技術領域，具體涉及一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法。

背景技術

純凈空氣風洞能夠提供相對潔凈的高焓氣體來流，是高超聲速飛行器地面試驗必不可少的設備，在國際上得到了廣泛的認可。但由于技術難度較大，國內外研制成功的純凈空氣風洞寥寥無幾。其中，蓄熱加熱器是其關鍵設備之一，如何實現蓄熱加熱器大比率變功率的穩定燃燒必然是蓄熱加熱器設計的技術難點。目前的技術方法是，采用“手動+遠程控制”的方法，試驗人員通過分布式控制系統在控制室對蓄熱加熱器進行遠程操作。該方法簡潔、明了，可以使試驗人員及時對蓄熱器工作狀態進行調整。但缺點是顯而易見的：

1)人工調節應急響應不夠，蓄熱加熱器結構復雜，控制部位分散，涉及的信號數量大、種類多，人工調節難以對應突發狀況，增加了偶發事件的隨機性，降低了試驗設備的安全性。

2)過渡依賴試驗人員的專業素質，需要試驗人員熟練掌握蓄熱加熱器的方方面面。

3)對試驗人員的身體素質的巨大考驗，預熱過程一般長達40小時以上，期間需要試驗人員精力高度集中以應對突發狀況，對試驗人員的精力和體力的較大消耗。

發明內容

針對現有技術中存在的人工調節難以對應突發狀況，降低了試驗設備的安全性的技術問題，本發明的目的在于提供一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法，其能夠實現蓄熱加熱器自動化運行，為風洞的安全運行提供技術保障，提高了系統的可靠性、安全性，降低了偶發事件的可能性。

本發明采取的技術方案為：

一種風洞實驗用蓄熱加熱器的測控方法，應用于蓄熱式純空氣風洞的預加熱階段，具體包括如下步驟：

S00：開始：試驗進入自動運行階段；

S10：開啟排煙系統和排污系統，關閉冷空氣進氣閥，依次打開工質供應系統的空點路、天然氣點路，天然氣主路、空氣主路各支路及氧氣補充路各路一閥；

S20：依次打開空點二閥，天然氣路二閥，并判斷各自是否達到預設壓力；

S30：接通電源并判斷點火器壓力是否達到預設值；

S40：按照預設程序同步打開空主、天然氣各支路及氧氣補充二閥，并根據預設值設定各調壓閥壓力參數；

S50：判斷火焰檢測儀是否報警，并進入相應步驟；

S60：再次判斷點火器壓力是否達到預設值，或進入重啟點火器步驟；

S70：按照預設值或預設曲線改變調節調壓閥參數，以改變流量大小，進而改變火焰功率；蓄熱溫度探測系統判斷蓄熱體是否到達所需溫度梯度；

S80：依次歸零天然氣主路各支路、氧氣補充路、空氣主路各支路調壓閥，依次關閉天然氣主路各支路、氧氣補充路、空氣主路各支路二、一閥，排煙系統、排污系統，打開冷空氣進氣閥；

S90：結束：蓄熱過程完成，進入風洞試驗等待階段。

進一步的，所述工質供應系統包括天然氣點路、空氣點路、天然氣主路、空氣主路、氧氣補充路、冷卻空氣路、壓力傳感器和火焰檢測儀；