[发明专利]一种飞机极端温度测试用载冷系统及其参数设计方法

说明书

本发明公开了一种飞机极端温度测试用载冷系统及其参数设计方法，属于飞机测试技术领域，包括载冷剂罐组、一次降温区和二次降温区，载冷剂罐组包括上下并排设置的第一载冷剂罐和第二载冷剂罐，第一载冷剂罐和第二载冷剂罐之间的载冷剂罐组中部设有隔温板，载冷剂罐组末端设有暂存罐，暂存罐内部中心对称设置有4组分流罐。参数设计方法包括以下步骤：S1、湿空气处理；S2：二次降温处理；S3、载冷剂回收；S4、清洗。本发明的载冷系统通过两种载冷剂对外部输入的湿空气进行分段降温，可高效地将空气温度降至需求温度，能够为实验室提供满足温度要求的大量干空气，进而满足航空发动机测试的温度需求。

技术领域

本发明涉及飞机测试技术领域，具体是涉及一种飞机极端温度测试用载冷系统及其参数设计方法。

背景技术

在飞机环境测试实验中，由于实验室环境下发动机开车需要消耗大量空气和产生大量热量，因此需要实验室空气补偿系统提供外部空气来保证实验室内外压差和环境温度正常，而外部空气需经过低温处理成低温空气才可进入实验室空间。但是，采用常规的直接制冷或者加热方法来处理外部空气，满足不了实验室的时间要求，需要载冷剂将冷量或者热量传递给传输进来的外部空气，以达到快速处理外部空气的目的。

依据发动机环境实验的外部空气温度要求，即最低-55℃环境温度，载冷剂需将常温的外部空气降温至所要求的冷量再传输到实验室，而现有的载冷剂流量控制或储存装置很难在短时间内将空气温度降低至-55℃，因此为保证实验室环境温度控制在要求值，需要对载冷剂的流量与存储装置进行改进，使其能够符合飞机环境测试实验的极端环境。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种飞机极端温度测试用载冷系统及其参数设计方法。

本发明的技术方案是：

一种飞机极端温度测试用载冷系统，包括用于提供载冷剂的载冷剂罐组，与载冷剂罐组分别连通的一次降温区和二次降温区；

载冷剂罐组包括第一载冷剂罐和第二载冷剂罐，一次降温区包括用于对外部输入空气进行降温的第一换热器和第二换热器，二次降温区包括用于对一次降温得到的干空气进行二次降温的第三换热器；

第一载冷剂罐通过第一管道与第一换热器和第二换热器分别连接，第一管道与第一换热器的连接处设有第一阀门，第一管道与第二换热器的连接处设有第二阀门，第一换热器和第二换热器出口端通过第一导气管与第三换热器连接，第二载冷剂罐通过第二管道与第三换热器连接，第三换热器出口端设有第二导气管。

进一步地，第一换热器和第二换热器入口端设有用于输入外部空气的进气管，进气管与第一换热器的连接处设有第三阀门，进气管与第二换热器的连接处设有第四阀门，第一换热器和第二换热器底部末端设有第一载冷剂回流管，第三换热器底部末端设有第二载冷剂回流管。通过第一载冷剂回流管和第二载冷剂回流管能够对使用后的载冷剂进行回收处理，以便于重复利用。

进一步地，第二换热器末端设有与第一导气管连接的第三导气管，第三导气管上设有第五阀门。当需要对实验环境提供多种不同温度的空气时可开启第五阀门使用第三导气管。

进一步地，第一载冷剂罐和第二载冷剂罐上下并排设置，第一载冷剂罐和第二载冷剂罐之间的载冷剂罐组中部设有隔温板，第一载冷剂罐和第二载冷剂罐前端均设有用于输入载冷剂的输入管，载冷剂罐组末端设有转轴，转轴外部套设有与转轴转动连接的暂存罐，暂存罐内部中心对称设置有4组分流罐，分别为第一分流罐、第二分流罐、第三分流罐、第四分流罐。通过将两种载冷剂整合在同一罐内提高了实验室工作效率，同时避免两种载冷剂温度交换。