[发明专利]一种环境风洞温度控制系统

说明书

本发明公开了一种环境风洞温度控制系统，其包括风洞换热器、主管回路和多条热交换支路，风洞换热器安装于风洞的扩张段，主管回路为连通风洞换热器的进口和出口的管路，多条热交换支路并联连接在主管回路上并借助主管回路能够各自独立地进行循环，热交换支路包括载冷剂循环单元和热交换循环单元，载冷剂循环单元包括去流管路、回流管路、驱动泵、三通阀和调节分路，去流管路连通主管回路与热交换循环单元，在去流管路上沿流向依次安装有三通阀和驱动泵，回流管路在去流管路的下游连通主管回路与热交换循环单元，调节分路借助所述三通阀连通所述去流管路和所述回流管路。本发明采用三通阀根据温度反馈改变掺混比例，变量唯一，调节简单。

技术领域

本发明涉及一种环境风洞温度控制系统，特别是针对汽车类环境模拟风洞试验的温度控制系统。

背景技术

环境风洞主要用于飞行器、汽车、火车及其他交通工具的空调系统和冷却系统的匹配研发，热管理验证等相关试验工作，研究不同环境因素对试验产品性能影响及动力推进系统的系统匹配优化，考核试验产品的环境适应能力。环境风洞一般具备模拟高温、低温、降雨、降雪、光照等气候因素。

环境风洞温度控制系统是环境风洞的关键系统，主要用于实现环境风洞内空气温度的控制。温度控制系统主要由低温制冷系统、冷却水系统、载冷剂系统等组成。

现有的环境风洞温度控制系统高温及低温的工艺设计及调节方式调节精度不高，耗能大，如高温采用管路电加热器直接加热，换热循环系统采用两个以上两通控制阀门调节，低温采用低温制冷系统与载冷剂系统换热实现低温试验，而冷却水系统与载冷剂系统相互独立且无直接换热等使得环境风洞温度控制精度不高，环境风洞试验热负荷的变化不能得到快速精确响应等。

发明内容

本发明解决的技术问题在于：克服现有技术的不足，设计了一种新型环境风洞温度控制系统运行原理，可实现环境风洞高精度、响应快、高效节能的温度控制。

本发明的环境风洞温度控制系统包括风洞换热器、主管回路和多条热交换支路，所述风洞换热器安装于风洞的扩张段，用于对风洞流体温度进行整体调节，所述主管回路为连通所述风洞换热器的进口和出口的管路，多条所述热交换支路并联连接在所述主管回路上并借助所述主管回路能够各自独立地进行循环，以分别经由风洞换热器对风洞中的流体进行制冷或加热，所述热交换支路包括载冷剂循环单元和热交换循环单元，所述载冷剂循环单元包括去流管路、回流管路、驱动泵、三通阀和调节分路，所述去流管路连通主管回路与热交换循环单元，在去流管路上沿流向依次安装有三通阀和驱动泵，所述回流管路在所述去流管路的下游连通所述主管回路与所述热交换循环单元，由此，借助三通阀，可以使得从风洞换热器出口流出的载冷剂经由所述主管回路和所述去流管路流入热交换循环单元，进行热量交换后再经由所述回流管路和所述主管回路流入所述风洞换热器，所述调节分路借助所述三通阀连通所述去流管路和所述回流管路。

优选所述热交换支路包括制热循环支路和制冷循环支路。

优选所述制热循环支路的热交换循环单元包括载冷剂加热换热器、冷水管路、热水锅炉、热水管路和热水驱动泵，所述去流管路和所述回流管路分别连通载冷剂加热换热器中载冷剂单元的入口和出口，所述冷水管路和所述热水管路分别连通载冷剂加热换热器的加热单元与热水锅炉，所述热水驱动泵安装在所述热水管路上。

优选所述制冷循环支路包括常温制冷循环支路和低温制冷循环支路，二者的所述载冷剂循环单元分别共用一段去流管路和一段回流管路，在共用的所述去流管路上沿流向依次安装有三通阀、定压膨胀罐和缓冲罐，所述缓冲罐下游的去流管路分出常温去流分路和低温去流分路，这两条分路上分别安装有驱动泵并分别与各自的热交换循环单元连通，所述回流管路也分出常温回流分路和低温回流分路并分别与各自的热交换循环单元连通。