[发明专利]一种结冰风洞进气与高度模拟系统及方法

权利要求书

1.一种结冰风洞进气与高度模拟系统，其特征在于，包括：

抽气设备，抽气设备的入口连接抽气总管（10），所述抽气设备的出口连接排气总管（20），所述排气总管（20）与大气连通；

进气管路（11），所述进气管路（11）的第一端连接试验模型，所述进气管路（11）的第二端连接抽气总管（10），在所述进气管路（11）的第一端和第二端之间设置有第一阀门（v1）和流量计（f），所述第一阀门（v1）位于所述流量计（f）和所述进气管路（11）的第一端之间，其中，所述试验模型位于结冰风洞内；

高度管路（12），所述高度管路（12）的第一端连接结冰风洞，所述高度管路（12）的第二端连接抽气总管（10），在所述高度管路（12）的第一端和第二端之间设置有第二阀门（v2）；

稳压管路（13），所述稳压管路（13）的第一端连接在所述高度管路（12）的第一端和第二端之间，且所述稳压管路（13）的第一端连接在所述高度管路（12）的第一端和所述第二阀门（v2）之间，所述稳压管路（13）的第二端与大气连通，在所述稳压管路（13）的第一端和第二端之间设置有第三阀门（v3）；

所述结冰风洞内设置有压力传感器（p），用于检测结冰风洞内的气压。

2.如权利要求1所述的一种结冰风洞进气与高度模拟系统，其特征在于，所述试验模型为飞机发动机的进气组件试验模型。

3.一种结冰风洞进气与高度模拟方法，其特征在于，利用如权利要求1-2之一所述的结冰风洞进气与高度模拟系统进行如下步骤：

步骤S10：设定第一阀门（v1）、第二阀门（v2）、第三阀门（v3）的初始状态，使第一阀门（v1）和第三阀门（v3）关闭，使第二阀门（v2）开启；

步骤S20：开启抽气设备，使结冰风洞内的当前压力与目标压力的差值处于压力阈值内；

步骤S30：改变第一阀门（v1）、第二阀门（v2）的状态，使第二阀门（v2）关闭，使第一阀门（v1）开启，使进气管路（11）内的当前流量与目标流量的差值处于流量阈值内；

步骤S40：进行结冰风洞试验。

4.如权利要求3中所述的一种结冰风洞进气与高度模拟方法，其特征在于，所述步骤S20还包括如下步骤：

步骤S21：在结冰风洞内的当前压力与目标压力的差值处于压力阈值内之后，抽气设备进行稳压闭环控制，实现结冰风洞内的当前压力的第一次稳定。

5.如权利要求3中所述的一种结冰风洞进气与高度模拟方法，其特征在于，所述步骤S30还包括如下步骤：

步骤S31：在进气管路（11）内的当前流量与目标流量的差值处于流量阈值内之后，抽气设备进行稳流量闭环控制，以稳定进气管路（11）内的当前流量。

6.如权利要求5中所述的一种结冰风洞进气与高度模拟方法，其特征在于，所述步骤S30还包括如下步骤：

步骤S32：在进气管路（11）内的当前流量与目标流量的差值处于流量阈值内之后，开启第三阀门（v3），实现结冰风洞内的当前压力的第二次稳定。

7.如权利要求6中所述的一种结冰风洞进气与高度模拟方法，其特征在于，第三阀门（v3）的开启时间起点和抽气设备进行稳流量闭环控制的开启时间起点相同。

8.如权利要求6中所述的一种结冰风洞进气与高度模拟方法，其特征在于，在实现结冰风洞内的当前压力的第二次稳定之后，开始进行云雾环境模拟。

9.如权利要求8中所述的一种结冰风洞进气与高度模拟方法，其特征在于，在进行云雾环境模拟时，还包括如下步骤，以实现结冰风洞内的当前压力的第三次稳定：

当α+β≤γ时，第二阀门（v2）关闭，第一阀门（v1）开启，第三阀门（v3）开启；

当α+βγ时，第二阀门（v2）开启，第一阀门（v1）开启，第三阀门（v3）关闭；

其中，喷雾系统的喷气量为α，结冰风洞本身的漏气量为β,进气管路的排气量为γ。