[发明专利]一种低温燃油定量配水混合装置及方法

说明书

本发明提供一种低温燃油定量配水混合装置及方法。本发明包括混合器、微锥孔振动雾化喷水装置，恒温水浴热交换系统，以及外部连接装置。其中，混合器包括加湿混合管道、收缩加速段管道；微锥孔振动雾化喷水装置包括雾化喷头、微锥孔振动膜片；恒温水浴热交换系统包括加热水箱、加热电阻模块、热电偶温度计、叶轮泵以及软管；外部连接装置包括信号发生器、功率放大器、示波器、微量注射泵。本发明可以实现在低温环境下燃油与微量水分的均匀混合，可以实现含水量的精确控制，可以解决传统低温燃油配水过程发生的结冰堵塞管路现象，使燃油配水系统工作范围扩展到‑20℃‑30℃，为大飞机燃油管路系统结冰试验提供含水燃油的配制装置及方法。

技术领域

本发明涉及一种低温燃油定量配水混合装置及方法，属于燃油管路系统及防除冰领域。

背景技术

燃油在贮存、运输、加注等过程中，由于种种原因可能混入水分，使得燃油中参杂水分。另外，飞机在下降过程中，通气系统吸入潮湿空气，接触低温浸渍的油箱和燃油时会被冷凝，增加燃油中的含水量。当飞机在高空持续飞行时(11000m高度，温度为-56℃)或者长时间在寒冷低温条件下飞行时，低温会导致燃油中的水分冻结成冰，引起油滤或输油管发生堵塞，其后果使流向发动机的燃油部分或完全被阻断，从而引起发动机出现供油不足或熄火，严重威胁飞行安全。可见，燃油结冰试验对于飞行安全是必不可少的。其中，如何配制含水燃油才能使燃油中的含水量符合规范和设计要求，是飞机结冰试验中要解决的首要难题。因此，发明低温燃油定量配水装置及方法显得尤为重要。

目前常用燃油配水的方法主要有：静态混合法、高压空气雾化水混合法、超声波雾化水与油喷淋混合法。所述静态混合法使燃油在管线中流动并冲击各种类型板元件，形成湍流，与水混合；所述高压空气雾化水混合法直接利用高压气体将水雾化再喷入燃油中；所述超声波雾化水与油喷淋混合法利用陶瓷雾化片高频谐振将液态水打散成水雾，在由风机泵入油箱中与燃油混合。以上方法为实现燃油配水提供了有效手段，但是还存在以下问题：

(1)常规燃油配水装置及方式使燃油和微量水分混合并不均匀；

(2)常规燃油配水装置及方式无法实现定量控制燃油含水量；

(3)常规燃油配水装置及方式无法直接实现对低温燃油进行配水；

(4)常规燃油配水装置及方法结构复杂，操纵困难；

因此为了能够更好得使燃油中的含水量达到规范和设计要求，建立一种新型高效的低温燃油定量配水装置及方法就成了必然要求。

发明内容

本发明目的是针对上述问题提供一种低温燃油定量配水混合装置及方法，实现在低温环境下燃油与微量水分的充分均匀混合，并且可以实现水含量的精确控制，可以解决传统低温燃油配水过程发生的结冰堵塞管路现象，使燃油配水系统工作范围扩展到-20℃-30℃，解决燃油管路结冰试验中的关键问题。

本发明为实现上述目的，采用如下方案：

一种低温燃油定量配水混合装置，该混合装置包括混合器、微锥孔振动雾化喷水装置，恒温水浴热交换系统，以及外部连接装置：

所述微锥孔振动雾化喷水装置安装于混合器顶部，并伸入混合器的加湿混合管道中，向内部喷射雾化水；所述试验燃油经过距离混合器顶部53mm处开设的若干个等高等面积的表面矩形孔，形成湍流，涌入混合器内与雾化水均匀混合，从底部出油口流出；所述恒温水浴热交换系统，热水从水浴槽下端流入上端流出，与混合器壁面进行对流换热，避免低温燃油与雾化水混合区域发生壁面结冰。