[发明专利]一种结冰风洞供气系统和方法

说明书

本发明适用于风洞试验技术领域，提供了一种结冰风洞供气系统和方法，其中，结冰风洞供气系统包括供气主路、模拟主路、供气旁路和多个供气支路：述供气主路的出口与所述模拟主路的入口和所述供气旁路的入口连接，所述模拟主路的出口与多个所述供气支路的入口连接；所述模拟主路上设置有第一压力传感器，多个所述供气支路并联；所述供气支路上沿气流方向依次设置有针阀、温度传感器和临界文氏管。本发明提供的结冰风洞供气系统和方法，可在保证供气系统稳定的基础上，快速调节各支路的流量，避免了各供气支路上供气温度的变化，提高了试验效率。

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，尤其是涉及一种结冰风洞供气系统和方法。

背景技术

如在本申请人已授权的中国发明专利CN111929025B中所述，飞机在穿越高空云层时遭遇过冷水滴，其迎风部件会出现结冰问题，导致飞行器部件损坏、飞行性能下降、甚至造成机毁人亡，严重影响飞行安全。为保证飞行安全，要求在飞机机翼、发动机唇口等部件上安装防除冰装置，其中，热气防除冰是最常用的防除冰方法之一，是将发动机压气机引出的热气经引气管流入防冰腔内，将热量传递给防冰表面，达到防除冰的目的。

为验证飞机防除冰设备效果，通常在地面结冰风洞内开展热气供气防除冰试验。常规热气防除冰试验通常只能对单一部件进行热气防除冰，因此，现有的热气供气系统大多只具备单路热气供气功能。

同时，由于飞行器机翼、发动机等各部件防除冰对于热气流量需求不同，因此，为实现在一次试验中进行多个部件防除冰验证，需要热气供气系统提供多路供气。现有多数多路供气方法采用调节阀开度与流量计反馈的闭环方式调节各支路流量，当各支路流量变化时，系统前端流量也要发生变化，采用这种方法的弊端在于：对于热气供气系统来说，前端流量变化会导致供气温度不稳定，影响试验效率。

综上所述，现有技术中存在如下技术问题：

1.现有技术中的热气防除冰试验通常只能对单一部件进行热气防除冰，其热气供气系统大多只具备单路热气供气功能；

2.现有技术中多路供气采用调节调节阀开度与流量计反馈的闭环方式控制各支路流量，当各支路流量变化时，系统前端流量也发生变化，在此种供气系统中，前端的流量变化会导致供气温度的不稳定，从而降低了试验效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种结冰风洞供气系统和方法，可在保证供气系统稳定的基础上，快速调节各支路的流量，避免了各供气支路上供气温度的变化，提高了试验效率。

本发明提供了一种结冰风洞供气系统，包括供气主路、模拟主路、供气旁路和多个供气支路：

所述供气主路的出口与所述模拟主路的入口和所述供气旁路的入口连接，所述模拟主路的出口与多个所述供气支路的入口连接；

所述模拟主路上设置有第一压力传感器，多个所述供气支路并联；

所述供气支路上沿气流方向依次设置有针阀、温度传感器和临界文氏管。

进一步的，所述供气旁路上设置有调节阀。

进一步的，所述模拟主路上还设置有第一球阀，所述供气旁路上还设置有第二球阀。

进一步的，所述供气支路上还设置有第二压力传感器和第三压力传感器，所述第二压力传感器设置于所述针阀和所述温度传感器之间，所述第三压力传感器设置于所述临界文氏管之后。

进一步的，所述针阀包括喷管，所述喷管的吼道面积大于所述临界文氏管的吼道面积，多个所述供气支路上临界文氏管的吼道面积相同。

本发明还提供了一种结冰风洞供气方法，包括如下步骤：

步骤S10：打开结冰风洞供气系统，调节供气主路的流量为Q_M；