[实用新型]连续式高速风洞液氮降温输运系统

权利要求书

1.一种连续式高速风洞液氮降温输运系统，其特征在于：包括液氮存储装置、供配气系统和液氮喷注装置；

所述液氮存储装置包括液氮储罐、自增压系统；所述供配气系统包括液氮低温泵、汽化器、高压气瓶组；

所述自增压系统使液氮储罐内形成储罐内压力；储罐内部分液氮在储罐内压力作用下能够进入所述液氮低温泵；液氮低温泵将液氮输送至汽化器，液氮在汽化器内蒸发增压，而后进入高压气瓶组；所述高压气瓶组为气控、储罐预增压和液氮挤推的高压气源；其中高压气瓶组中的高压氮气能够挤推储罐中的液氮，并通过液氮喷注装置将液氮喷入风洞。

2.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞液氮降温输运系统，其特征在于：所述液氮存储装置中的液氮储罐采用立式真空粉末绝热低温液体贮槽；贮槽由保温材料、内容器、外壳与真空式过滤器组成；液氮储罐的总容积满足连续式高速风洞稳定运行工况下的液氮流量需求，同时满足连续式高速风洞准备过程和过渡过程所需消耗的液氮量需求。

3.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞液氮降温输运系统，其特征在于：所述自增压系统包括增压输入阀、调压阀、自增压汽化器、增压输出阀；增压输入阀、调压阀、自增压汽化器、增压输出阀连接成回路，增压输入阀和增压输出阀连接液氮储罐；从增压输出阀输出的低温液氮经过自增压汽化器吸热汽化后，生成的氮气回到储罐内使压力升高。

4.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞液氮降温输运系统，其特征在于：所述供配气系统还包括配气系统、连接管道和配套阀门；所述高压气瓶组分为气控气瓶组和挤推气瓶组；所述高压气瓶组总容积满足气控气、储罐预增压和挤推气需要的气量要求；高压气瓶组连接配气系统，配气系统对共计四路气进行压力设定，形成四路出口；其中气控气瓶组对应配气系统两路出口：低压控制气口和高压控制气口；挤推气瓶组对应配气系统两路出口：预增压气口和挤推供气口。

5.根据权利要求4所述一种连续式高速风洞液氮降温输运系统，其特征在于：液氮低温泵排量为250L/h，出口压力为15MPa；汽化器蒸发量为200Nm³/h，工作压力为15MPa，出口温度等级：≥5℃；高压气瓶组由27只相同的分层堆叠式布置的高压气瓶组成，单只气瓶的容积为0.12m³，总容积为3.24m³，工作压力为15MPa；其中气控气瓶组由2只气瓶构成，容积为0.24m³，用于向多个气动阀汽缸供气，实现气动阀阀门的快速启闭，对应的汇流后的出气总管通径为15mm；挤推气瓶组由25只气瓶构成，容积为3m³，用于向液氮储罐预增压和挤推液氮，对应的出气总管通径为25mm。

6.根据权利要求5所述一种连续式高速风洞液氮降温输运系统，其特征在于：配气系统低压控制气口的压力配置为1MPa，高压控制气口的压力配置为5MPa，预增压气口的压力配置为2MPa，挤推供气口的压力配置为2.7MPa。

7.根据权利要求1所述一种连续式高速风洞液氮降温输运系统，其特征在于：所述液氮喷注装置包括集液环、上游液氮喷嘴组、下游液氮喷嘴组；所述液氮喷注装置安装在风洞液氮喷注段内；集液环为环形不锈钢管路，内径与安装位置处的风洞洞壁外径相同，呈环状安装于风洞洞壁，用于接受来自主管道的低温液氮并将液氮输送至液氮喷嘴组；

所述上游液氮喷嘴组包括若干上游超低温高压末端电磁阀、若干上游液氮喷嘴和若干上游支架管路，上游超低温高压末端电磁阀、上游液氮喷嘴和上游支架管路个数相同；若干上游液氮喷嘴沿风洞洞壁外侧周向均匀分布，通过上游支架管路接受来自集液环的液氮，并在上游超低温高压末端电磁阀的控制下将液氮喷入风洞内；

所述下游液氮喷嘴组包括若干下游超低温高压末端电磁阀、若干下游液氮喷嘴和若干下游支架管路，下游超低温高压末端电磁阀、下游液氮喷嘴和下游支架管路个数相同；若干下游液氮喷嘴沿风洞洞壁外侧周向均匀分布，通过下游支架管路接受来自集液环的液氮，并在下游超低温高压末端电磁阀的控制下将液氮喷入风洞内；

上游液氮喷嘴组与下游液氮喷嘴组沿风洞气流轴线平行分布，上游液氮喷嘴组距实验段上游端面0.61d，下游液氮喷嘴组距实验段上游端面1.72d，其中d为实验段上游端面内径。