[發明專利]一種車輛環境模擬風洞能源監測與分配系統及其試驗方法

在審

• 申請號: 202211701836.5
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116222949A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 杜洪亮;王振果;秦加成
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司哈爾濱空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04;G01M17/007
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司 23101
• 代理人: 孟策

本發明公開一種車輛環境模擬風洞能源監測與分配系統及其試驗方法，屬于風洞試驗技術領域，解決了現有的試驗系統能源使用及分配效率低的問題。包括制冷機組、加濕鍋爐、除濕機組、楔形流量計、渦街流量計、熱式質量流量計、溫度變送器、換熱器、主風機、能源服務器和本地控制計算機，在環境艙制冷供液管道入口布置楔形流量計和溫度變送器，回液管道布置溫度變送器，實時測量載冷劑的流量和溫度數據；本地控制計算機在有車輛試驗時為加濕量和補氣量提供特性數據；能源服務器對制冷機組、加濕鍋爐、除濕機組通訊控制。在試驗過程中，本發明準確測量車輛消耗的熱負荷、加濕量和補氣量，獲得不同環境狀態的車輛性能數據，提高能源使用效率。

技術領域

本發明屬于風洞試驗技術領域，具體涉及到一種車輛環境模擬風洞能源監測與分配系統及其試驗方法。

背景技術

車輛環境模擬風洞用于實現不同類型車輛的環境模擬，通過配置某種類型的環境艙，用于實現海拔高度、高低溫度、高低濕度、砂塵、日光、降雨降雪、積冰凍雨等環境條件的模擬，以測試車輛按照相關的實驗室環境試驗標準開展性能試驗，滿足相應工況下的測試標準要求。

對于大型綜合環境模擬試驗設施，環境艙不同使用終端通常使用一套共用的能源供應設施，而環境艙本身的閥門、風機等設備由本地控制系統控制。在使用公共能源時，需要進行協調匹配處理，以便最優化和高效率地使用能源。尤其在車輛變化、試驗類型復雜時，需要獨立的能源監測和分配系統進行監測和處理，避免使用終端過度占用、無序控制。

現有的環境艙能源使用和開展試驗時存在以下問題：

1.車輛類型經常發生變化，包括可能為輪式裝甲車輛、履帶式裝甲車輛、小轎車、越野車、大型客車、運輸車等，車體的重量、發動機功率、發動機排量不同，產生的熱負荷和消耗的空氣量、加濕量不同；

2.試驗類型經常發生變化，根據相關的實驗室環境試驗標準，不同車輛開展的高低溫、高海拔、高濕、日光、積冰凍雨、降雨降雪、砂塵等，氣候條件差異較大，需求的熱負荷不同；

3.對于現有的設施，試驗過程中，風洞、車輛能源消耗數據無從獲得，例如，通過測功機僅可獲得單一車輛的運行狀態數據。

以上情況導致試驗前能源申請時，無法確定能源供應以何種狀態運行，倘若始終以最大狀態工作，對能源系統將造成巨大浪費，同時也降低的試驗運行效率，也存在能源供應不夠試驗使用情況，須采取準確合理的方法，對能源進行監測、試驗前對能源系統評估，啟動運行中進行最優化管理。

發明內容

基于以上問題，本發明的目的是提供一種車輛環境模擬風洞的能源監測和分配系統，實現能源數據監測、存儲和系統合理化分配，解決了現有的試驗系統能源使用及分配效率低的問題。

本發明的所采用的技術方案如下：一種車輛環境模擬風洞能源監測與分配系統，包括制冷機組、加濕鍋爐、除濕機組、楔形流量計、渦街流量計、熱式質量流量計、兩組鎧裝探頭一體化溫度變送器、換熱器、主風機、能源服務器和本地控制計算機，采用的風洞為立式風洞，風洞內的第四拐角出口與第一拐角入口之間設置為試驗區，車輛在所述的試驗區內試驗，所述的風洞內的第二拐角出口附近布置有主風機，所述的主風機出風口之后布置有換熱器，并位于風洞內的第三拐角入口前端；所述的制冷機組的輸出口連接有供液管路，所述的供液管路上依次串聯有楔形流量計和供液電磁流量開關閥，供液電磁流量開關閥與換熱器的輸入口連接；所述的換熱器的輸出口連接有回液管路，所述的回液管路串聯有回液電磁流量開關閥與所述的制冷機組的輸入口連接，

在所述的楔形流量計與供液電磁流量開關閥之間的供液管路及回液電磁流量開關閥與制冷機組的輸入口的回液管路之間并聯有旁路連通管路，并且旁路連通管路上串聯有旁路流量電磁閥；

位于所述的楔形流量計和供液電磁流量開關閥之間的供液管路上并聯有第一鎧裝探頭一體化溫度變送器，并位于旁路連通管路之前；

位于所述的回液電磁流量開關閥和制冷機組的輸入口之間的回液管路上并聯有第二鎧裝探頭一體化溫度變送器，并位于旁路連通管路之后；