[發明專利]一種飛機極端溫度測試用載冷系統及其參數設計方法

有效

• 申請號: 202210339074.2
• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114486265B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 任戰鵬;徐健;田培強;王博言;張惠;吳敬濤;李玄
• 申請（專利權）人: 中國飛機強度研究所
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00;G01M99/00;F25D16/00;F25D17/02;B64F5/60
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 潘衛鋒

本發明公開了一種飛機極端溫度測試用載冷系統及其參數設計方法，屬于飛機測試技術領域，包括載冷劑罐組、一次降溫區和二次降溫區，載冷劑罐組包括上下并排設置的第一載冷劑罐和第二載冷劑罐，第一載冷劑罐和第二載冷劑罐之間的載冷劑罐組中部設有隔溫板，載冷劑罐組末端設有暫存罐，暫存罐內部中心對稱設置有4組分流罐。參數設計方法包括以下步驟：S1、濕空氣處理；S2：二次降溫處理；S3、載冷劑回收；S4、清洗。本發明的載冷系統通過兩種載冷劑對外部輸入的濕空氣進行分段降溫，可高效地將空氣溫度降至需求溫度，能夠為實驗室提供滿足溫度要求的大量干空氣，進而滿足航空發動機測試的溫度需求。

技術領域

本發明涉及飛機測試技術領域，具體是涉及一種飛機極端溫度測試用載冷系統及其參數設計方法。

背景技術

在飛機環境測試實驗中，由于實驗室環境下發動機開車需要消耗大量空氣和產生大量熱量，因此需要實驗室空氣補償系統提供外部空氣來保證實驗室內外壓差和環境溫度正常，而外部空氣需經過低溫處理成低溫空氣才可進入實驗室空間。但是，采用常規的直接制冷或者加熱方法來處理外部空氣，滿足不了實驗室的時間要求，需要載冷劑將冷量或者熱量傳遞給傳輸進來的外部空氣，以達到快速處理外部空氣的目的。

依據發動機環境實驗的外部空氣溫度要求，即最低-55℃環境溫度，載冷劑需將常溫的外部空氣降溫至所要求的冷量再傳輸到實驗室，而現有的載冷劑流量控制或儲存裝置很難在短時間內將空氣溫度降低至-55℃，因此為保證實驗室環境溫度控制在要求值，需要對載冷劑的流量與存儲裝置進行改進，使其能夠符合飛機環境測試實驗的極端環境。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供了一種飛機極端溫度測試用載冷系統及其參數設計方法。

本發明的技術方案是：

一種飛機極端溫度測試用載冷系統，包括用于提供載冷劑的載冷劑罐組，與載冷劑罐組分別連通的一次降溫區和二次降溫區；

載冷劑罐組包括第一載冷劑罐和第二載冷劑罐，一次降溫區包括用于對外部輸入空氣進行降溫的第一換熱器和第二換熱器，二次降溫區包括用于對一次降溫得到的干空氣進行二次降溫的第三換熱器；

第一載冷劑罐通過第一管道與第一換熱器和第二換熱器分別連接，第一管道與第一換熱器的連接處設有第一閥門，第一管道與第二換熱器的連接處設有第二閥門，第一換熱器和第二換熱器出口端通過第一導氣管與第三換熱器連接，第二載冷劑罐通過第二管道與第三換熱器連接，第三換熱器出口端設有第二導氣管。

進一步地，第一換熱器和第二換熱器入口端設有用于輸入外部空氣的進氣管，進氣管與第一換熱器的連接處設有第三閥門，進氣管與第二換熱器的連接處設有第四閥門，第一換熱器和第二換熱器底部末端設有第一載冷劑回流管，第三換熱器底部末端設有第二載冷劑回流管。通過第一載冷劑回流管和第二載冷劑回流管能夠對使用后的載冷劑進行回收處理，以便于重復利用。

進一步地，第二換熱器末端設有與第一導氣管連接的第三導氣管，第三導氣管上設有第五閥門。當需要對實驗環境提供多種不同溫度的空氣時可開啟第五閥門使用第三導氣管。

進一步地，第一載冷劑罐和第二載冷劑罐上下并排設置，第一載冷劑罐和第二載冷劑罐之間的載冷劑罐組中部設有隔溫板，第一載冷劑罐和第二載冷劑罐前端均設有用于輸入載冷劑的輸入管，載冷劑罐組末端設有轉軸，轉軸外部套設有與轉軸轉動連接的暫存罐，暫存罐內部中心對稱設置有4組分流罐，分別為第一分流罐、第二分流罐、第三分流罐、第四分流罐。通過將兩種載冷劑整合在同一罐內提高了實驗室工作效率，同時避免兩種載冷劑溫度交換。