[发明专利]一种冰风洞或结冰气候室结冰试验的温度稳定方法

说明书

技术领域

本发明属于防除冰试验技术领域，涉及一种冰风洞或结冰气候室结冰试验时短时间大热量负荷情况下的温度稳定方法。

背景技术

飞机防除冰技术对于飞行安全至关重要。为了有效验证防除冰产品的效果，必须进行地面试验验证。本发明是应用于防除冰地面模拟试验设备冰风洞或结冰气候室的一种温度控制方法。由于目前冰风洞喷雾系统通常采用空气雾化喷嘴，而且由于云雾粒子直径要求较小，所以空气的流量和压力均较大。这样，在冰风洞结冰试验中，喷雾时会在短时间内喷入大量的空气和水；同时为了保证喷嘴不会被冻结，水和空气都进行了加热处理。因此，在短时间内产生的大量热负荷就会对环境温度产生影响，造成较大的温度波动，需要一定的时间才能恢复正常试验温度，这样就导致这段时间内的试验数据不真实，甚至影响最终的试验结果。本发明正是针对这种情况，采取措施保证在短时间大负荷情况下的温度稳定，不影响试验效果，有效地解决了结冰试验中的这类问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种适用于结冰试验时短时间大热量负荷情况下的温度稳定方法，有效地降低试验时喷雾过程中的温度波动，保证试验过程的温度稳定。

本发明的技术方案是：试验过程中，当冰风洞或结冰气候室内的环境温度达到试验要求时，就会开始喷雾。此时，喷入的大量热水和空气必然导致冰风洞或结冰气候室内的制冷负荷突然增大。而温度传感器传输信号的滞后，阀门等控制元件执行动作滞后，以及制冷压缩机开启和上载时间等多重因素影响，导致整个制冷系统对大负荷的反应滞后，无法实现试验温度的快速稳定。

为解决此类问题，一种冰风洞或结冰气候室结冰试验的温度稳定方法，该方法的系统设置如下：

在冰风洞或结冰气候室的制冷系统中，在制冷压缩机排气端至冷凝器之间设置热气旁通阀，配置相应的管路，将热源引入到系统的蒸发器端；热气旁通阀设置有控制系统。

本方法包括以下步骤：

第一步，实时监测冰风洞或结冰气候室内的温度，当温度达到高于设定温度1℃时，控制系统开启制冷系统中的热气旁通阀；

第二步，微调热气旁通阀通量，维持冰风洞或结冰气候室内的温度稳定在设定温度；

第三步，保持制冷系统的氟泵的持续开启，不对氟泵的供液量进行调整；

第四步，开启喷雾阀门开始喷雾时，迅速关闭热气旁通阀；

第五步，对制冷系统的制冷压缩机进行微调，保证试验区温度短时间内恢复稳定，满足试验要求。

本发明的具有的优点和有益效果是：系统配置简单，操作简便，能够有效实现地面模拟结冰试验喷雾时试验间内温度的快速稳定，减小温度波动对试验结果的影响，保证试验结果的有效性。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细说明。

本方法通过设置热气旁通，确保压缩机始终运行，具备快速上载的条件。当试验室空间降温达到要求压缩机减载前，机组的热气旁通阀自动开启，调节热气旁通量保持室内温度。确保压缩机高负荷运行，同时持续开启氟泵（不对氟泵的供液量进行PLC微量控制，保证末端持续供液）。当喷雾喷水负荷突然加入，同时关闭热气旁通阀，压缩机只需微调负荷，系统其他部分不必大幅度调节。实现试验室温度的快速稳定。

该方法的系统设置如下：制冷系统采用螺杆压缩主机，氟泵供液方式，主要包括制冷压缩机、冷凝器、氟桶泵机组以及蒸发器。在冰风洞或结冰气候室的制冷系统中，在制冷压缩机排气端至冷凝器之间设置热气旁通阀，配置相应的管路，将热源引入到系统的蒸发器端；热气旁通阀设置有控制系统。

本方法包括以下步骤：

第一步，实时监测冰风洞或结冰气候室内的温度，当温度达到高于设定温度1℃时，控制系统开启制冷系统中的热气旁通阀；

第二步，微调热气旁通阀通量，维持冰风洞或结冰气候室内的温度稳定在设定温度；

第三步，保持制冷系统的氟泵的持续开启，不对氟泵的供液量进行调整；

第四步，开启喷雾阀门开始喷雾时，迅速关闭热气旁通阀；

第五步，对制冷系统的制冷压缩机进行微调，保证试验区温度短时间内恢复稳定，满足试验要求。

实施例1：

在冰风洞中进行产品结冰试验，设定试验温度为-30℃，喷雾水含量要求为1.5g/m3。制冷系统持续工作，进行预冷，当冰风洞试验段的温度降至-29℃时，热气旁通阀自动开启。根据实际情况调节热气旁通阀的开启量，冰风洞内的温度缓慢下降，并保持在-30℃。将氟泵始终保持在开启状态，不对氟泵的供液量进行控制。此时开始喷雾进行结冰试验，喷雾阀开启后，迅速关闭热气旁通阀，压缩机始终保持在大负载的状态下运行，只需微调负荷，很快达到最佳运行状态。虽然有大量的热水和热空气喷入，但冰风洞试验段的温度在10s内即恢复到正常状态，整体的温度波动在±1℃的范围内，实现试验室温度的快速稳定，保证了冰风洞试验的试验效果。