[发明专利]一种民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统，其特征在于：该测试系统包括气源供给主管路装置、臭氧供给装置以及臭氧浓度分析装置，所述的臭氧供给装置以及臭氧浓度分析装置均与气源供给主管路装置连通，所述的臭氧供给装置向气源供给主管路装置供给臭氧，该气源供给主管路装置能够获得真实模拟高空环境含臭氧的空气-臭氧混合引气，并且能够对获得的空气-臭氧混合引气进行臭氧分解处理，所述的臭氧浓度分析装置能够获得空气-臭氧混合引气分解前后的臭氧浓度，进而分析计算得出臭氧的转化效率。

2.根据权利要求1所述的民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的气源供给主管路装置包括依次连接的压缩机空气源(1)、加热炉(2)、压力调节阀(V1)、空气-臭氧混合器(3)、进口转接管路(4)、臭氧转换器(5)、出口转接管路(6)、冷却器(7)、流量控制阀(V2)和空气流量测量器(8)，空气经所述的压缩机气源(1)压缩后流经加热炉(2)被加热，模拟飞机发动机的高温引气，再经过压力调节阀(V1)进行压力调节，输出模拟飞机制冷包进口的空气压力，所述的臭氧供给装置为臭氧发生器(9)，该臭氧发生器(9)通过管路与空气-臭氧混合器(3)连通，臭氧发生器(9)产生的臭氧供给所述的空气-臭氧混合器(3)，来自压力调节阀(V1)的空气在空气-臭氧混合器(3)中与臭氧充分混合模拟高空环境含臭氧的真实空气-臭氧混合引气，所述臭氧转换器(5)对进入的空气-臭氧混合引气进行臭氧分解处理，处理后的气体经冷却器(7)冷却后从流量控制阀(V2)排出，再经过空气流量测量器(8)进行流量测量；所述进口转接管路(4)设置有测量臭氧转换器(5)进气压力的压力传感器(16)，在所述进口转接管路(4)和出口转接管路(6)之间设置有测量臭氧转换器(5)进出口压差的压差传感器(17)，所述的臭氧浓度分析装置分别与所述的进口转接管路(4)和出口转接管路(6)连通。

3.根据权利要求2所述的民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的臭氧浓度分析装置包括进口臭氧浓度分析通路、出口臭氧分析通路和臭氧浓度分析仪(14)，所述的进口臭氧浓度分析通路包括依次连通的一路冷却管(10)、一路关断阀(V3)以及一路流量计(11)，所述的一路冷却管(10)与进口转接管路(4)连通，供进入臭氧转换器(5)的空气-臭氧混合引气流通；所述的出口臭氧浓度分析通路包括依次连通的二路冷却管(12)、二路关断阀(V4)以及二路流量计(13)，所述的二路冷却管(12)与出口转接管路(6)连通，供臭氧转换器(5)臭氧分解处理后的空气-臭氧混合引气流通，所述的一路流量计(11)和二路流量计(13)分别与臭氧浓度分析仪(14)连通，所述的臭氧浓度分析仪(14)能够获得所述臭氧转换器(5)分解前后的的臭氧浓度，以得出臭氧转换器(5)的臭氧转化效率。

4.根据权利要求3所述的民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统，其特征在于：该测试系统还包括催化器(15)，所述催化器(15)与臭氧浓度分析仪(14)连通，从臭氧浓度分析仪(14)出来的被检测混合气体在催化器(15)内催化后再排放到环境大气。

5.根据权利要求3所述的民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的一路流量计(11)和二路流量计(13)均为浮子流量计。

6.根据权利要求2或3所述的民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的空气流量测量器(8)为孔板式空气流量器。

7.根据权利要求2或3所述的民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的加热炉(2)为空气加热炉。

8.根据权利要求2或3所述的民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统，其特征在于：所述的冷却器(7)为水冷却器。

9.采用上述权利要求1至8任一项所述的民用飞机臭氧转换器的仿真模拟测试系统的测试方法，该方法包括如下步骤：

(1)依次连接好气源供给主管路装置、臭氧发生器(9)以及臭氧浓度分析装置中的各部件，其中臭氧转换器(5)位于气源供给主管路装置的进口转接管路(4)和出口转接管路(6)之间；

(2)空气经压缩机气源(1)压缩后流经气源供给主管路装置的加热炉(2)被加热，模拟发动机高温引气，再经过压力调节阀(V1)输出模拟飞机制冷包进口的空气压力，然后经过空气-臭氧混合器(3)和来自臭氧发生器(9)的臭氧充分混合模拟高空环境含臭氧的真实混合引气；

(3)调节臭氧转换器(5)的进口空气压力、流量和温度为以下的工况参数，其中压力通过压力调节阀(V1)进行调节，流量通过流量控制阀(V2)进行调节，温度通过测温计测量：

压力P：421.8±10KPa

流量M：402±1.6Kg/min

温度T：185±5.5℃

(4)调节臭氧发生器(9)的臭氧浓度大于等于1.15ppmv；

(5)通过设置在进口转接管路(4)和出口转接管路(6)之间的压差传感器(17)测量臭氧转换器(5)的压差，保证臭氧转换器(5)的压降在可以接受的范围内；

(6)按下述方法测量臭氧转换器(5)的臭氧转换效率；

(6a)静候等待步骤(3)和步骤(4)中涉及的臭氧转换器和臭氧发生器的四个个参数稳定；

(6b)关闭二路关断阀(V4)，打开一路关断阀(V3)，通过臭氧浓度分析仪(14)和一路流量计(11)采样臭氧转换器(5)进口的臭氧浓度和流量；

(6c)关闭一路关断阀(V3)，打开二路关断阀(V4)，通过臭氧浓度分析仪(14)和二路流量计(13)采样臭氧转换器(5)出口的臭氧浓度和流量；

(6d)按照以下的公式计算臭氧转换器的臭氧转化效率；

臭氧转化效率＝(进口采样臭氧浓度-出口采样臭氧浓度)X100％/进口采样臭氧浓度

(7)从臭氧浓度分析仪(14)出来的被检测混合气体在催化器(15)内催化后再排放到环境大气；

(8)通过压力调节阀(V1)降低气源供给主管路的压力到环境压力，待臭氧转换器(5)冷却后，拆卸下来。