[发明专利]一种基于可控催化燃烧降低油箱可燃性的实验台

说明书

本发明公开了一种基于可控催化燃烧降低油箱可燃性的实验台，属于防火防爆技术领域，该实验平台包括惰气惰化子系统、飞行环境模拟子系统、燃油加注和抽吸子系统，燃油加热冷却子系统，燃油预洗涤子系统，监测控制子系统；该实验台可模拟实验不同飞行环境及不同载油率下的惰化性能，实现对各参数进行自动采集、输出和备份，并通过上位工控机对各组件进行自动控制调节，实验台搭建简单，集成化程度高，操作方便安全，实验结果可为可控催化燃烧降低油箱可燃性的技术发展提供设计依据。

技术领域

本发明属于防火防爆技术领域，具体是指一种基于可控催化燃烧降低油箱可燃性的实验台。

背景技术

在越南战争中，美国空军受到地面火力攻击而损失数千架飞机，其中由于飞机油箱起火爆炸导致机毁人亡的比例就高达50%，同时1996年波音747飞机TWA800起飞后，在爬升过程中中央翼燃油箱的可燃蒸汽被点燃导致爆炸，全机人员丧生，因此飞机油箱安全问题关系到飞机整体安全，如何加强飞机油箱防火防爆性能，减少由于油箱爆炸引起的人员和设备的二次损失，引起了研究者和管理部门的极大关注。

大量的研究表明，改变燃油燃爆极限的飞机油箱防火防爆技术是最为有效的方法，其通过向油箱中注入惰性化气体如氮气、二氧化碳、和哈龙1301等，以此来降低油箱气相空间氧气含量，使燃油蒸气处于可燃极限以下，防止油箱起火爆炸。惰性化气体的来源可分为采用容器携带和机载设备抽取两大类。前者通过携带充注如液氮、气氮、哈龙1301的储存罐在飞行过程中向油箱中充入惰性气体以转换出油箱中氧气，减少氧气浓度，但此方式增加了飞机载重，寿命周期短，经济性差，很难做到全程惰化。从上世纪70年代后期，通过机载设备抽取惰化气体的机载惰化技术发展十分迅速，采用中空纤维膜制取富氮气体的机载制氮惰化技术是目前应用最广泛也是最为成熟的飞机油箱燃爆抑制技术，但它同时也存在如分离膜效率低、引气压力高、分离膜易堵塞，油箱排气污染环境等缺点。

因此，设计一种实验平台，能够在应用于实际的机载设备之前，可模拟不同飞行环境及不同载油率下的惰化性能，并可以可控催化燃烧降低油箱可燃性的技术发展提供设计依据的实验平台应运而生。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种基于可控催化燃烧降低油箱可燃性的实验台，该实验台可模拟实验不同飞行环境及不同载油率下的惰化性能，实现对各参数进行自动采集、输出和备份，并通过上位工控机对各组件进行自动控制调节，实验台搭建简单，集成化程度高，操作方便安全，实验结果可为可控催化燃烧降低油箱可燃性的技术发展提供设计依据。

本发明是这样实现的：

一种基于可控催化燃烧降低油箱可燃性的实验台，所述的实验台包括惰气惰化子系统、飞行环境模拟子系统、燃油加注和抽吸子系统，燃油加热冷却子系统，燃油预洗涤子系统，监测控制子系统；所述的监测控制子系统控制惰气惰化子系统、飞行环境模拟子系统、燃油加注和抽吸子系统，燃油加热冷却子系统，燃油预洗涤子系统的运行；

本发明中惰气惰化子系统用于产生混合惰性气体用于油箱冲洗和洗涤惰化实验。飞行环境模拟子系统用于模拟产生飞机飞行环境温度和压力等。燃油加注和抽吸子系统用于向实验油箱内注入燃油用于模拟不同载油率下的惰化性能。燃油加热冷却子系统用于产生不同温度的燃油以测试不同温度条件下的惰化性能。燃油预洗涤子系统在实验测试开始及结束时用饱和空气对燃油进行洗涤使之达到空气饱和溶解状态。监测控制子系统用于对实验结果数据采集和改变实验参数的设置。

所述的惰气惰化子系统包括二氧化碳储气罐、与二氧化碳储气罐依次连接的二氧化碳流量调节阀、二氧化碳压力调节阀；氮气储气罐、与氮气储气罐依次连接的氮气流量调节阀、氮气压力调节阀；氧气储气罐、与氧气储气罐依次连接的氧气流量调节阀、氧气压力调节阀；

所述的二氧化碳压力调节阀、氮气压力调节阀、氧气压力调节阀分别连接于第一混合阀；

所述的第一混合阀出口依次连接于第二制冷机、第二加热器；