[实用新型]一种风洞测试低温冷气发生装置

说明书

本实用新型提出一种风洞测试低温冷气发生装置，包括：气流管线、液氮管线和电控柜；气流管线上连接有气流入口阀门、多线程管壳式换热器、第一温度传感器、管道加热器、第二温度传感器和气流出口阀门；液氮管线上包含自增压液氮罐、低温减压阀和低温电动比例调节阀，低温电动比例调节阀的另一端与多线程管壳式换热器的壳程入口相连接，多线程管壳式换热器的壳程出口连接氮气出口单向阀；电控柜内设置有控制器，控制器的多个信号接入端分别与第一温度传感器和第二温度传感器相连接，控制器的多个信号输出端分别与低温电动比例调节阀和管道加热器的信号输入端相连接。

技术领域

本实用新型属于风洞试验装置领域，主要涉及一种风洞测试低温冷气发生装置。

背景技术

随着流体行业的快速发展，越来越多的测试件希望在真实的环境中模拟进行测试，在风洞模拟中，往往需要提供较大的低温气流模拟，常见的低温气流可采用压缩机式冷却或透平膨胀式冷却来实现，但以上方式会遇到以下问题：1、采用压缩机式制冷时，在提供低温气流过程中，压缩机功耗很大，且压缩机的能耗比很低，即随着气流温度的降低，需要消耗更多的电功率但却换得更少有效冷量，因此随着风洞所需风量的增加，压缩机制冷变得电功耗巨大，制冷效率降低，且为大流量气流降温所需的压缩机设备成本巨大；2、采用透平膨胀机制冷时，透平膨胀机制冷可根据气流流量及温度进行设计，但是如果确定进出口压力大小，则温度下降幅度也基本确定，无法实时大范围调节气源流量及温度，达不到低温气流模拟要求。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的是提供一种风洞测试低温冷气发生装置，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。

本实用新型提出一种风洞测试低温冷气发生装置，包括：

气流管线，所述气流管线上连接有气流入口阀门、多线程管壳式换热器、第一温度传感器、管道加热器、第二温度传感器和出口阀门；

液氮管线，所述液氮管线上包含自增压液氮罐、低温减压阀和低温电动比例调节阀，所述低温电动比例调节阀的另一端与所述多线程管壳式换热器的壳程入口相连接，所述多线程管壳式换热器的壳程出口连接氮气出口单向阀；

控制器，所述控制器的多个信号接入端分别与所述第一温度传感器和第二温度传感器相连接，所述控制器的多个信号输出端分别与所述低温电动比例调节阀和所述管道加热器的信号输入端相连接。

本实用新型还具有以下可选特征。

可选地，所述自增压液氮罐和所述低温减压阀之间依次连接有液氮连接软管、低温单向阀、安全泄压阀和液氮入口低温闸阀。

可选地，所述自增压液氮罐、所述液氮连接软管和所述低温单向阀为两组并列设置。

可选地，所述第一温度传感器和所述管道加热器之间的管路上还连接有排污阀。

可选地，还包括设备底座，所述自增压液氮罐、所述低温电动比例调节阀、所述多线程管壳式换热器和所述管道加热器均固定在所述设备底座上，所述设备底座的下部设置有脚轮。

可选地，还包括称重器，所述称重器设置在所述设备底座上，所述自增压液氮罐放置在所述称重器上，所述称重器与所述控制器信号连接。

本实用新型的风洞测试低温冷气发生装置在气流管路与液氮管路之间设置多线程管壳式换热器，通过液氮对干燥试验气流进行换热降温，并通过第一温度传感器检测换热降温后的气流温度，控制器根据第一次气流温度控制低温电动比例调节阀的开度大小来控制液氮进口流量，实现对试验气流温度的一次调节；再以管道加热器后端的第二温度传感器检测气流温度，控制器根据第二次气流温度控制节管道加热器功率的大小，实现对试验气流温度的二次调节，从而达到对试验气流温度的准确控制。在整个降温过程中，功耗小，制冷量大，而且所需设备成本低，对气流温度控制精确。

附图说明

图1为本实用新型的风洞测试低温冷气发生装置的系统图；